混交母老鼠生出的儿子更性感但短命

2013-11-21 00:00 来源: 凤凰科技
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  北京时间11月20日消息,美国生活科学网站报道,在老鼠为配偶相互竞争的环境里,生存法则似乎并非适者生存,而是最性感的生存。研究人员发现母老鼠会彼此竞争配偶,它们会孕育产生更多尿信息素的后代,这种诱人的气味会吸引异性帮助完成老鼠基因的延续。这项发现指出了一种被捕获的濒危物种交配的更自然的方式,研究人员这样说道。

  “如果你的儿子格外性感,且交配的次数格外多,那么它将帮助你更好的将基因传递给后代,”研究带头人、美国盐湖城犹他大学的生物学家韦恩・波茨(Wayne Potts)这样说道。

  近期科学家们才开始理解父母所暴露的环境条件将如何影响它们后代的特征,这一过程被称为实验胚胎学。“这项研究是首个展示这种实验胚胎学将如何影响后代交配成功率的研究之一。”

  老鼠和一夫一妻制

  科学家们往往会培育一夫一妻制的老鼠,让它们在只有一个配偶的环境里生活。但在自然界,一个群体里的老鼠会彼此竞争配偶。为了研究自然环境里的老鼠,波茨和他的同事在“老鼠谷仓”里饲养了啮齿动物,半自然的封闭环境,区分有围栏的部分,老鼠能够自由穿行。生活在谷仓里的老鼠被认为是混交的(无论它们是否真的与很多配偶交配)。研究人员在笼子里饲养了第二组老鼠,每个只有单一的配偶,使得它们成为一夫一妻制。

  在实验中,研究人员以四种结合方式培育老鼠:混交的母亲和混交的父亲;单配的母亲和单配的父亲;混交的母亲和单配的父亲;以及单配的母亲和混交的父亲。混交母亲生下的儿子产生的尿信息素的水平比单配母亲生下儿子产生的尿信息素水平要高31%,无论它们的父亲是单配的还是混交的。这项被发表在11月 18日的期刊《美国国家科学院院刊》上的发现表明,混交的母亲为自己的儿子准备了一个相似的环境,以增加它们吸引异性并将家族基因传递下去的概率。

  然而,与单配父亲相比,混交父亲生下的儿子产生的信息素水平要少5%。混交的父亲必须与儿子竞争配偶,因此儿子产生过多的信息素对自身并无益处。 “设想一下如果你担心自己的儿子会影响自己的繁殖成功率,那么我为什么要让他变得更性感?”即使儿子会传递部分目前的基因物质至后代,但父亲更愿意自己直接传递自身的基因。

  信息素,又被称为动物界的“古龙香水”,其实是蛋白质,它与所有的蛋白质一样,是由DNA编码的。但环境会导致DNA产生表观遗传变异。例如一种名为甲基化的常见化学改质就会减少蛋白质的表达。

  雄性老鼠的信息素,或者称尿液里释放的性诱剂,会吸引母老鼠前来交配,从而增加雄性交配和繁殖后代的几率。老鼠信息素的作用类似于雄孔雀的尾巴吸引配偶。如果它们的母亲能够接触更多配偶,那么公老鼠就会产生更多信息素。

  在这项研究中,波茨的研究小组发现,单配母亲的儿子的信息素基因Mup11发生甲基化的次数比混交母亲的儿子发生次数多2倍,这解释了为什么混交母亲的儿子会产生更多性感的香味。

  圈养培育项目也可以提供新的见解帮助科学家们理解社交环境是如何影响后代交配成功率的。驯养会刺激表观遗传机制使得动物再次引入野生环境后适应生存的能力会下降,波茨说道,引入更多的交配竞争也会提高动物的存活概率。

  但产生信息素也是有代价的:研究人员在之前的一项研究中发现,产生更多信息素的雄性老鼠寿命也较短。混交父母产生的雄性后代只有48%活到了实验结束,而单配父母产生的雄性后代有80%活到了实验结束。产生信息素需要很多能量,而一只老鼠为了产生这些化学物质所投入的能量大约相当于10只雄孔雀为了吸引异性产生美丽的屏而耗费的能量。至于人类,科学家目前还未研究社会环境将如何影响信息素的产生。