研究人員首次表明，高山山雀的驚人空間記憶背后有一個(gè)遺傳成分。 這些精力充沛的半盎司鳥(niǎo)每年秋天都會(huì)藏起數(shù)以千計(jì)的食物并依靠這些隱藏的物品來(lái)度過(guò)西部山區(qū)的嚴(yán)冬。為了找到這些藏品，山雀會(huì)使用高度專業(yè)化的空間記憶能力。

盡管人類和其他哺乳動(dòng)物的空間記憶的遺傳基礎(chǔ)已經(jīng)被證明，但這種聯(lián)系的直接證據(jù)以前從未在鳥(niǎo)類中被發(fā)現(xiàn)。

新研究《The Genetic Basis of Spatial Cognitive Variation in a Food-Caching Bird》于11月3日發(fā)表在《Current Biology》上。這項(xiàng)研究由康奈爾鳥(niǎo)類學(xué)實(shí)驗(yàn)室、科羅拉多大學(xué)博爾德分校、內(nèi)華達(dá)大學(xué)雷諾分校和俄克拉荷馬大學(xué)的科學(xué)家合作完成。

研究報(bào)告首席作者、康奈爾鳥(niǎo)類學(xué)實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Carrie Branch指出：“我們都使用空間記憶來(lái)導(dǎo)航我們的環(huán)境。沒(méi)有記憶就沒(méi)有學(xué)習(xí)，一個(gè)生物體將不得不為每項(xiàng)任務(wù)從頭開(kāi)始。因此，對(duì)于這些鳥(niǎo)類來(lái)說(shuō)，能夠記住它們把食物藏在哪里真的是生死攸關(guān)。我們已經(jīng)能夠表明，自然選擇正在塑造它們記憶位置的能力。”

如果自然選擇（適者生存）正在塑造雛鷹的記憶就必須滿足某些標(biāo)準(zhǔn)。該特征必須有變異。一些雛鷹確實(shí)比其他的雛鷹更善于重新找到它們的倉(cāng)庫(kù)。據(jù)了解，在空間記憶任務(wù)中表現(xiàn)較好的鳥(niǎo)類更有可能生存并產(chǎn)生后代。重要的是，該性狀的變異必須有一個(gè)遺傳基礎(chǔ)。

Branch說(shuō)道：“在塑造行為方面，環(huán)境仍非常重要，但我們?cè)谶@里的工作表明，基因可能創(chuàng)造了大腦結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)可以建立在這之上。”

為了測(cè)量雛鷹的記憶，高級(jí)作者Vladimir Pravosudov和他在內(nèi)華達(dá)大學(xué)里諾分校的團(tuán)隊(duì)為加州內(nèi)華達(dá)山脈的野生山地雛鷹群體設(shè)置了“智能”喂食器陣列。

每個(gè)喂食器都配備了無(wú)線電頻率識(shí)別傳感器。接受測(cè)試的42只鳥(niǎo)兒都被裝上了米粒大小的腿部標(biāo)簽，這些標(biāo)簽會(huì)發(fā)出一個(gè)識(shí)別信號(hào)。每只鳥(niǎo)被分配到每個(gè)陣列中的八個(gè)喂食器中的一個(gè)。喂食器傳感器讀取鳥(niǎo)兒的ID標(biāo)簽，當(dāng)它是該個(gè)體的匹配喂食器時(shí)一個(gè)機(jī)制就會(huì)打開(kāi)門(mén)，鳥(niǎo)兒因此就會(huì)得到一個(gè)種子。

然后，科學(xué)家們跟蹤鳥(niǎo)兒們花了多少次嘗試才一致地去找正確的喂食器。在這個(gè)測(cè)試中，表現(xiàn)最好和最差的鳥(niǎo)兒之間的差異有點(diǎn)小，但以前在這個(gè)系統(tǒng)中的工作表明，這種差異確實(shí)影響了生存。

為了了解空間記憶和遺傳結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，科羅拉多大學(xué)博爾德分校的合著者Georgy Semenov和Scott Taylor對(duì)山雀的基因組進(jìn)行了測(cè)序。

Semenov說(shuō)道：“我們用兩種方法將雛鷹的遺傳變異跟空間記憶聯(lián)系起在傳統(tǒng)的全基因組方法中，我們比較了不同個(gè)體的遺傳數(shù)據(jù)，從那些在空間學(xué)習(xí)和記憶任務(wù)中表現(xiàn)良好的個(gè)體到那些表現(xiàn)不佳的個(gè)體。我們用一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)算法做了同樣的比較......兩種方法都顯示出跟空間記憶有關(guān)的數(shù)百種差異。基因組中的許多變異出現(xiàn)在已知跟大腦中的學(xué)習(xí)、記憶和神經(jīng)元發(fā)育有關(guān)的區(qū)域。”

研究人員們表示，關(guān)于空間記憶本身的影響仍有許多問(wèn)題，其中包括它在女性選擇配偶時(shí)可能發(fā)揮的作用。

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關(guān)鍵詞： 山雀 研究發(fā)現(xiàn) 成分