为什么有些物种似乎特别注意父母，而另一些物种却让年轻人自生自灭?多年来，科学家们一直认为其中一个主要驱动因素是经验 - 一个由细心的父母抚养的动物，这个论点可能是一个细心的父母本身。一项新的哈佛研究正在挑战这一想法，并且 - 这是第一次 - 揭示了特定基因的活动与跨物种的育儿差异之间的联系。

由有机和进化生物学和分子与细胞生物学教授Hopi Hoekstra和Andres Bendesky领导，他是Hoekstra实验室的博士后研究员，研究支持育儿行为的遗传学研究小组，不仅发现不同基因可能影响男性的行为。和雌性，但激素血管加压素的基因似乎与育儿小鼠的筑巢行为密切相关。该研究发表于4月19日发表在“ 自然”杂志上的论文中。

“这是一个基因与哺乳动物的父母照顾有关的病例之一，”Hoekstra说。“事实上，它是少数几个与行为演变有关的基因之一......但我认为特别令人兴奋的是，在许多系统中，我们知道养育行为会受到影响在您的环境中，我们现在有证据表明遗传学也可以发挥重要作用。“

“我们知道物种之间在为他们的年轻人提供多少父母的行为方面存在差异，”Bendesky说。“这不是一个人好或坏，他们只是不同的策略......但在我们的研究之前，我们不知道这些父母行为是如何进化的，是否有一个基因介导行为的所有差异，或者是否是10或20。“

这项研究的想法源于研究人员在两种姊妹小鼠 - Peromyscus maniculatus(也称为鹿鼠)和Peromyscus polionotus或老田鼠之间观察到的交配系统的差异。“像许多啮齿动物一样，鹿鼠是我们所说的混杂，意味着雄性和雌性都与多个个体交配，”Hoekstra说。“通常当你对一窝垃圾进行基因分型时，你会发现来自多个父亲的幼崽。”

相比之下，老田鼠是一夫一妻制的，所以一窝中的幼仔只与一个父亲有关。

“已广泛记载这些老鼠有不同的交配系统，”Hoekstra说。“当Andres加入实验室时，他有兴趣询问这些差异是否会转化为父母照顾方面的差异?”

为了理解这些差异，Bendesky首先创建了一个行为测定，跟踪每个物种的男性和女性的行为，并测量他们参与父母行为的频率，如筑巢和舔和蜷缩他们的幼崽。

总的来说，数据显示两个物种的雌性都是细心的母亲。Hoekstra说，主要的区别在于父亲们。Oldfield小鼠父亲相对参与养育幼崽，就像老田母亲一样，但鹿老鼠父亲的参与相对较少。

为了测试这些不同养育方式的影响，Bendesky随后进行了一项交叉寄养实验，允许老田小鼠父母养鹿鼠幼崽，反之亦然，然后观察幼崽成为父母时的养育行为。

“我们发现，根据谁提出它们，没有可衡量的影响，”Hoekstra说。“这都是关于他们的基因。”

为了获得这些遗传学，研究人员然后交叉繁殖这两个物种，然后将产生的小鼠杂交，产生第二代杂交小鼠，其中每个物种都有基因组区域。

当团队开始识别基因组中与两个物种之间的行为差​​异相关的区域时，他们不仅发现某些影响是性别特异性的，而且某些区域似乎影响了少数行为。

“我发现非常有趣的是，我们发现不同的基因可以解释父母和母亲护理的演变，”Bendesky说。“这很有趣，因为它告诉我们，如果人口中的某些突变增加了母亲的照顾，它可能不会影响男性的行为。所以这些行为可能会独立发展。”

“这里的另一个重要结果是，有些地区会影响多种特性，而其他地区会产生非常特殊的影响，”Hoekstra补充道。“例如，我们发现一个区域影响舔，蜷缩，处理和检索，但另一个区域只影响筑巢。”

有了这些基因组区域，Bendesky开始着手寻找可能与父母行为相关的个体基因。

“我们研究了大脑中称为下丘脑的区域的表达，这在社会行为中很重要，”Hoekstra说。“具体来说，我们正在研究哪些基因在两个物种之间表现出差异。虽然每个地区可能包含数百个候选基因，但只有少数符合这些标准。”

她说，几乎立即，一个基因 - 用于生产血管加压素，这是之前与田鼠社会行为有关的途径的一部分，跳出了它们。

为了测试血管加压素是否实际影响了父母的行为，Bendesky给雄性和雌性老田小鼠施用了激素剂量，并发现两者的筑巢行为均下降。一项类似的实验，与Catherine Dulac实验室合作，使用遗传工具操纵实验室小鼠血管加压素神经元的活动，证实了这些结果。

该研究还为研究人员打开了大门，让研究人员通过允许特定基因的靶向，了解与父母行为有关的神经系统回路。

“这为我们提供了分子手段，可以更好地了解电路，”他说。“我们可以看到大脑中发生的事情不是抽象的......但是我们可以说血管加压素正从下丘脑的这一部分进入大脑的另一部分，所以我们可以看到大脑的组织方式。”