出軌和不忠都刻在骨子裡？24個基因讓動物本性難移

雪鴞是忠誠執行一生一個伴侶的生活模式。圖片來源：Cell

為什麼有些動物對配偶忠誠，有些卻不呢？德克薩斯大學奧斯汀分校的研究者對10個脊椎動物物種進行了分析，結果顯示，在自然演化過程中，一些共有的基因模式讓非單一配偶的物種變成了「一夫一妻」模式，主要表現在大腦中部分基因的激活以及另一些基因的減弱。該項研究發表於近期的美國科學院院刊（PNAS）上。

編譯丨楊心舟 石雲雷

這項研究的標題非常直接，「一系列保守的基因模式造就了哺乳動物的單配偶制（monogamy）」。在英文中，實行一夫一妻的忠誠伴侶模式被稱作monogamy，這是一個來源於古希臘語的組合詞μον??γ?μο?，μον?? （monos）代表單獨和一次，γ?μο?（gamos）代表婚姻，因此在人類中的monogamy通常意味著兩人婚姻，並且包含共同起居生活，分享住所、食物和財富的衍生行為。

這種生活習性也並非人類特有，包括天鵝、雪鴞、松果石龍子、草甸田鼠在內的多個物種都會在繁育季節保持類似的一對一伴侶關係。當然需要說明的是，在動物里的單配偶習性往往指的是社會行為，而不是性行為。也就是說這些動物會在交配，生產後代，哺育後代這一過程中一起生活，但不代表它們只有唯一一個交配對象。

天鵝是比較典型的單配偶制物種。圖片來源：Cell

在這項最新的研究中，科學家通過比較10個不同物種中的遺傳基因，發現了一個共有的遺傳規律，可用於區分單獨配偶與多配偶的雄性動物。這項新研究可能讓那些不忠誠人類伴侶找到了借口，因為現在似乎已經可以從基因上解釋他們花心的原因。如果科學家對小型動物的研究在人類中也成立的話，那對花心的人來說就是「絕好」消息。

Rebecca Young是文章的第一作者，她發現，現存的單配偶制的物種在進化過程中都經歷了相同的基因變化，其中大腦的一些基因活性得到增強，另一些基因的活性降低。她表示：「我們的研究發現，從多配偶物種演化到單配偶制的物種這一過程，基因表達模式非常相似。就像多次使用相同的基因表達機制。」

當然，實驗研究對象和人類中的一夫一妻還是稍有區別。在這項最新的研究中，科學家選擇了那些會在交配季節盡到父母責任，保護幼崽不被捕食的物種作為配偶忠誠組。同時相對應地給每一個物種找了的配偶混亂的近親。

這5種單配偶制動物包括：加州白足鼠（peromyscus Californicus）、橙腹田鼠（microtus ochrogaste）、水鷚（anthus spinoletta）、網紋箭毒蛙（ranitomeya imitator）和來自非洲坦噶尼喀湖的斑鰭奇非鯽（xenotilapia spilotera）

而沒有固定單配偶生活模式的近親分別是：北美鹿鼠（peromyscus maniculatus）、草甸田鼠（microtus pennsylvanicus）、林岩鷚（prunella modularis）、草莓箭毒蛙（oophaga pumilio）和飾鰭奇非鯽（xenotilapia ornatipinnis）。

橙色代表繁殖期只有單獨配偶的種群，紫色為習性相反的近親。圖片來源文獻。

這些動物在進化樹上與它們的近親在4.5億年前分開，而後在不同分支上，獨立地形成了單配偶制的生活方式。研究者比較了這10個物種中雄性大腦的基因表達，嘗試找出在演化過程中是什麼讓近親種群出現了不同的生活習性。儘管對於配偶的選擇是一種複雜的行為，但是他們發現每一個物種出現該類習性轉變時，都伴隨著相同的基因變化。因此他們認為一定複雜程度的社會行為都與大腦中的基因表達密切相關。

在發表於 PNAS的論文中，研究人員指出繁殖期單獨配偶的物種中，有相同的24個基因在這些類比物種中同時被增強或減弱。Young表示，雖然潛在參與調控的基因可能有數百個之多，但這20多個基因是最關鍵的。

研究還發現，相較於多配偶的雄性，單配偶的物種在神經發育、細胞信號傳導、學習、記憶和認知功能方面的基因會更活躍。這能幫助它們更好地識別伴侶、後代和生活環境。雖然這項研究還無法下結論說哪些基因就是「一夫一妻基因」，研究的物種之間除開生殖方式也大有不同，但是這至少邁出了第一步。將來可在此基礎上，調節這些基因的表達量，以此來看動物的配偶忠誠度是否會改變。

動物的繁殖策略需要經過複雜的演化才能形成。雖然單配偶制對某些物種有明顯的優勢，但它也有缺點。文章的通訊作者Hans Hoffman表示：「在很長一段時間內，其必須忍受身邊還有另一隻動物，這並不容易。它會奪走你的食物、住處，讓你感染上它們身上的細菌，或傷害你。同時，後代也會給生活帶來很大的負擔。Hoffman同時說：「後代就像是寄生蟲，它們要從你身上分走食物和資源，捕食者也將更容易發現自己。」

因此任何物種形成一夫一妻制都可以稱為奇蹟。但是自然演化也懂得讓你喜歡上這種制度的秘訣。 「演化想出了一個絕妙的點子。在物種建立忠誠配偶關係並擁有後代時，大腦會感到愉悅，」Hoffman說，「這是因為其中的獎勵系統被激活了，動物們會覺得『只有一個對象的感覺真好啊』。」

圖片來源：RELATIONSHIPS AND MONOGAMY / MARIE CLAIRE MAGAZINE

目前尚不清楚這些基因是否會在人類的一夫一妻制行為產生影響。如果是這樣的話，一夫一妻制的基因測試會不會出現呢？ 「一夫一妻制是一個複雜的特性，涉及到很多基因，」 Young表示，「個人的基因之間會存在差異，所以這項測試可能必須非常個人化，才會有效。但我絕不會說這不可能。同時她也提醒，動物的單配偶制與忠誠是不一樣的。她說：「人類社會學中的一夫一妻更加複雜，不能夠和實驗中動物的行為進行直接比較。」

在肯塔基州大學(University of Kentucky)研究社會行為生物學的David Westleigh說：「這項研究提供了一些非常有趣的線索，其中一個是：所有的脊椎動物，在一夫一妻和多配偶選擇的轉換中，均採用了相同的調控系統。」此外，這種轉換對生態環境非常敏感。他說：「這意味著我們可以通過改變物種所處的生態環境，讓其生活模式產生相反的變化。」

https://www.theguardian.com/science/2019/jan/07/base-paired-up-study-suggests-genetic-formula-to-monogamy#img-1

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190107150740.htm

https://phys.org/news/2019-01-evolution-genetic-formula-animals-monogamous.html

http://crosstalk.cell.com/blog/10-examples-of-monogamy-in-the-animal-kingdom

https://en.wikipedia.org/wiki/Monogamy

《環球科學》2019年2月刊現已上市

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