科技日報記者 張佳欣
日本名古屋大學科學家讓黑腹果蠅學會了一種原本只存在于亞暗果蠅身上的求偶技巧,即送食物當禮物。發表于最新一期《科學》雜志的這項研究成果,首次通過操控單一基因創造新的神經連接,并實現跨物種的行為轉移。
在自然界中,雄性黑腹果蠅求偶時靠快速振動翅膀唱出“求偶曲”,吸引雌性注意。而亞暗果蠅則有自己的“絕招”:雄性會反芻食物,并遞給心儀的雌性作為禮物。這種行為在黑腹果蠅中完全不存在。
但事實上,這兩種果蠅是近親。它們體內都擁有一個控制雄性求偶行為的fru基因,但二者的求偶策略卻完全不同。
研究團隊發現,這背后的秘密在于神經回路的連接。換句話說,送禮物的行為其實早就寫在基因里,只是黑腹果蠅的神經回路沒有被打開。為驗證這一發現,團隊在黑腹果蠅的胰島素神經元中激活fru基因,使這些神經元產生雄性特異蛋白FruM。令人驚訝的是,神經元伸出新的“觸角”,與大腦求偶中心建立連接,黑腹果蠅竟然表現出贈送食物的行為。
這在行為進化研究中具有重要意義。這一發現表明,行為創新不必依賴新神經元的產生,只需少數已有神經元的基因微調,就能讓物種出現全新的行為模式。