行為可遺傳嗎？蜥蜴實驗解謎題

一個多世紀以來，科學家們已經認識到自然選擇對動物的外貌有著深遠的影響。例如，在地面上待很長時間的蜥蜴需要更長的腿來行動，而保留在樹上的物種通常有相對較短的腿，更適合攀爬。

但是，在不同的環境中，不同的行為是否會受到自然選擇的青睞呢？

科學家們一直認為答案是肯定的，但沒有多少經驗數據的支持。現在，奧利歐·拉皮德拉（Oriol Lapiedra）撰寫的一篇論文展示了在不斷變化的環境中，動物的風險承擔行為和生存在個體差異之間的聯繫。

拉皮德拉在喬納森洛索（Jonathan Losos）的實驗室擔任博士後研究員，那時兩人都仍在哈佛。（洛索斯現在是聖路易斯華盛頓大學的威廉·H.丹福斯特聘大學教授，同時也是Living Earth Collaborative組織的負責人。來自羅德島大學、加利福尼亞大學戴維斯分校和密蘇里大學的研究人員也致力於這項研究。該研究在今年早些時候發表於《Science》雜誌上的一篇論文中作了描述。

拉皮德拉說：「作為生物學家，當我們描述動物的時候，我們知道基因的部分，它們被稱之為基因型，並且也有我們能看到的關於這種動物的東西，我們稱之為表型，」拉皮德拉說。「傳統意義上，當我們想到表型，我們關注形態學和生理學，但另一個重要的維度表型是行為。因為行為實際上決定了動物與環境的互動。我們預計這將成為動物在新的生態挑戰中生存的一個重要因素。例如，人們會期望這種行為在當前全球氣候變化背景下，在決定動物生存的過程中起到重要的作用。

角蜥蜴（Anole lizards），原產於加勒比海島嶼，包括洛索斯在內的生物學家對其進行了廣泛研究。它們喜歡棲息在低矮的植被上，但必須在地面上覓食，但是這樣就會暴露於食肉蜥蜴面前。

拉皮德拉說：「正如你所能想像的，這裡存在一個權衡。他們需要到地面去獲取食物，但食肉動物就在那裡。所以你可以預測，如果地面掠食者不在場，那動物就會更大膽，或更願意願意冒險，可能會更頻繁地去地面。他們會得到更多的食物，有更多的後代，並遺傳他們的基因。」

「但是當地面上有捕食者時會發生什麼呢？」他說。「那麼你就會預料到相反的事情發生——大膽的蜥蜴會被更頻繁地殺死。」這是一個非常簡單的想法，但是直到現在，我們還沒有證據表明自然選擇對個體行為的變化起作用。」

為了驗證這一想法，拉皮德拉發現了巴哈馬群島上的一些只有幾百平方英尺小島嶼，在最近的颶風中，這些島嶼上的蜥蜴已經被清除乾淨了。研究人員抓住了上百隻蜥蜴，然後進行測試，以評估他們的冒險行為。結果表明，每隻蜥蜴都被分配了一個從非常大膽到非常小心的光譜分數，然後被植入一個獨特的「alpha標籤」，類似於那些用來識別寵物的標籤。

拉皮德拉說：「我們所做的是模擬這些島嶼上的自然殖民過程。在八個島嶼上，我們放生的蜥蜴從非常大膽到非常小心都有。在四個島嶼上，一周後我們回去了，還釋放了當地的食肉動物，也就是卷尾蜥蜴（tailed lizards），所以我們有兩種情形。」

「在四個島嶼上，蜥蜴可以儘可能多地得到他們想要的食物，而無需擔心地面上的捕食者。在那些島嶼上，我們期待那些為了生存和生育更多的後代而冒險的蜥蜴。

「然而，在有捕食者的島嶼上，我們預計性格更大膽的蜥蜴會在陸地上花費大量時間，而且更容易受到捕食。幾個月後我們回到了島上，這結果正是我們之前預測到的。」

研究人員還發現，不同形態特徵的選擇與行為的自然選擇是並行的。他們說，這個結果特別令人興奮，因為它顯示了自然選擇是一個複雜的過程，可以同時塑造不同的表型維度，如行為和形態。

儘管研究表明行為特徵可能面臨自然選擇的壓力，但尚不清楚它們是否能遺傳給後代。

「自然選擇對於適應新的環境挑戰至關重要，」拉皮德拉說。「但自然選擇的存在本身並不意味著進化。我們所展示的是行為的變化是一致的。如果行為中存在遺傳能力......那麼更大膽的蜥蜴會有更大膽的後代。但到目前為止，我們還沒有證據證明這一點。我們可以說在某些條件下，一些表型的蜥蜴比其他類型更易存活…...但這並不一定和進化相關。」

證據可能就在發現的過程中。拉皮德拉和他的同事一直在採集島上出生的後代的基因樣本，並使用遺傳工具來確定他們是否繼承了來自父母的大膽或小心的天性。

「我們已經掌握了兩年的數據，」他說，「由此，我們希望能有把握解釋行為是否是可遺傳的，以及它是否在朝一個方向變化。這樣就能提供實際的證據以證明行為上的進化。」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！