許多哺乳動物進化出了對幼崽的矛盾行為,人也一樣,大多數人對子女表現出養育和保護行為,在某些情況下甚至充當代理父母。然而,沒有過性行為的雄性(virgin males)通常以殺嬰行為作為傳播自己基因的策略,哺乳動物是如何控制這些相互沖突的社會行為的呢?

《Cell》最新研究表明,小鼠的這2種極端行為的切換是新生幼崽散發的多感官線索的混合物決定的。
哈佛大學和倫敦大學學院Sainsbury Wellcome中心的研究人員利用硅膠小鼠假體以及基因操縱信息素信號鑒定出了雄性和雌性小鼠如何識別幼崽并產生社會行為。這項研究探討了相同的信號或不同現象是否會引發親本行為和無性行為雄性的殺嬰行為。
Isogai等人通過基因工程手段刪除了梨鼻器(vomeronasal organ,VNO)內受體的特定亞型,已知VNO是小鼠專門用來感知社會行為有關信息素的嗅覺系統。研究人員通過這種操作將通常喜歡攻擊幼崽的無性行為雄性小鼠轉變成了有養育資格的成年雄性。
“有趣的是,敲除VNO只會消除攻擊行為,而沒有消除養育行為,”中心小組負責人Yoh Isogai說。“這意味著小鼠仍然可以獲得引發親本行為的線索,因此我們證明,即使殺嬰行為和親本行為線索可能有重疊,實際上也存在差異。”

Yoh Isogai ? Sainsbury Wellcome Centre
最初,研究人員認為應該是幼崽的某種信息素觸發了成年個體行為,然而,系統性研究未能發現任何此類化合物。事實上,當無性行為雄性單獨接觸幼崽信息素時并不會表現出攻擊行為。于是,研究人員再結合質譜分析測定雌性唾液和血液中的特定分子,發現它們也是刺激雄性攻擊的關鍵。
隨后,研究小組探索了其他感覺線索是否對雄性識別幼崽起作用。為了做到這一點,他們制作了不同形狀的硅膠樹脂假小鼠模型,如圖所示,有不自然的磚塊形、氣泡形、混合形狀,以及逼真的幼鼠模型。結果雄性只對最逼真的形狀有反應,表明幼崽的外形特征和其他信息素都提供了重要的社會線索。
簡化的形狀沒有產生多少自然反應,沒有什么比幼崽的天然形狀更有效。硅膠假鼠不會動的限制似乎不存在任何影響,這支持了無性行為雄性會攻擊死亡幼崽的觀察現象。
這項研究增進了我們對動物如何識別社會線索,以及如何將這些信息加工成社會行為的理解。小鼠的親本行為和殺嬰行為是天生的,識別社會線索的基礎電路是保守的,或許有一天,我們能解開人類為什么能夠識別其他個體攜帶的如此多樣化的社會信息素。
Isogai實驗室的下一個難題是確定動物表現出來的信息素和形狀如何被大腦整合為社會信息。此外,科學家們希望確定雄性小鼠成為父親后大腦有什么變化。
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