鸟儿学唱歌,幼年经验比遗传更重要

科技工作者之家 2017-12-28

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▲孟加拉雀

本月25日,《美国国家科学院院刊》上发表的加州大学旧金山分校的最新研究发现,虽然年幼的雄性鸣禽在基因上更倾向于模拟生父的声音,但幼年与养父在一起的经验可以覆盖这种遗传倾向。

神经学家一直在用孟加拉雀研究复杂的行为方式,如早期的经验如何塑造人类语言。与人类的语言一样,雄性孟加拉雀独特的交配歌曲是通过聆听和模仿成年“导师”来学习的。在自然界中,成年“导师”通常是幼鸟的生父,但是在实验室中由无关的成年雄雀抚养长大的幼鸟却学会了唱它们的养父的歌曲。

长期以来,研究人员一直认为鸟鸣主要是由它们幼年时听到的鸟鸣声决定的。加州大学的Michael Brainard博士的实验室已经证明,不同的幼年经历对幼鸟的影响并不等同:若只有一个电脑模拟的“合成导师”,幼鸟的歌声更倾向于模拟生父。由此可见,遗传对鸟鸣的影响比之前所认识到的更强,但这种因素也可以被正确的幼年经历所覆盖。

David Mets博士和他的同事发现,即使暴露在相同的“合成导师”歌声中的孟加拉雀幼鸟,其个体的歌声也会存在不同。

为了确定这些差异是否由先前被忽视的鸟鸣相关的基因造成的,Mets开发了一套严格的实验方案来控制遗传和经验对鸟鸣声的影响。令人惊奇的是,他们发现对于暴露在合成歌曲中的幼鸟而言,它们55%的歌声差异由生父的歌声差异引起,21%的差异由它们幼年听到合成歌曲的差异引起。随后Mets把幼鸟交给无关的成年雄鸟抚养,发现结果完全相反:“现场导师”的歌曲对幼鸟的歌曲节奏有53%的贡献,而遗传因素只占16%。

“以前我们认为现场辅导可以帮助鸟儿更好更快地学习,现在还发现这可以减少遗传因素对鸟鸣的影响。将来我们希望探索基因和经验在大脑中如何影响像鸟鸣这样的复杂行为。”Mets说道。

Brainard补充说:“我们已经知道复杂的性格和行为存在很大的遗传因素,过去倾向于认为基因的贡献是固定的。而我们的研究发现,基因的贡献不是固定的,学校的教育很可能会覆盖基因的影响。这项研究提出了早期的潜在行为干预帮助减轻负面遗传性状的可能性,如精神疾病的倾向。

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编译:花花 审稿:三水 编辑:张梦

来源:https://phys.org

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