有些蛔蟲只有一毫米長。與我們自己的860億相比，他們的大腦只有302個神經(jīng)元，缺乏任何可識別的呼吸系統(tǒng)。他們只與人類共享35%的DNA。

但是我們與這些生物有更多的共同之處，科學(xué)家通過他們的拉丁名稱秀麗隱桿線蟲(秀麗隱桿線蟲)知道，比人們想象的更多。根據(jù)哥倫比亞莫蒂默B.祖克曼思維腦行為研究所的進(jìn)化生物學(xué)家和首席研究員Andres Bendesky博士的說法，隱藏著35%是我們行為起源的線索。

“我們?nèi)祟惐憩F(xiàn)出來的標(biāo)志性行為，可以說是將我們與其他動物區(qū)分開來 - 例如愛情或內(nèi)疚 - 看似難以置信地復(fù)雜，”Bendesky博士說道，他也是哥倫比亞大學(xué)生態(tài)學(xué)，進(jìn)化和環(huán)境生物學(xué)的助理教授。“但進(jìn)化告訴我們，最終指導(dǎo)這些行為的基因起源于某個地方。因此，即使是最原始的生物也有時可以揭示關(guān)于我們自己的大量信息。”

蠕蟲的一種奇特行為引起了本德斯基博士的興趣：他們的冒險精神。

像一些人類一樣，一些秀麗隱桿線蟲是家庭主體。一旦他們定居在滿足他們需求的土地上，擁有充足的食物和舒適的條件，這些膽小的蠕蟲很少會離開 - 只有當(dāng)食物來源減少到幾乎沒有時才冒險。

但其他秀麗隱桿線蟲是天然的探險家。與他們的家庭表兄弟不同，這些大膽的生物從不滿足于一個地方。他們隨時可以從一片土地到另一片土地，留下豐富的食物。

在洛克菲勒大學(xué)研究生院期間，Bendesky博士假設(shè)這種明顯的行為差異會出現(xiàn)在動物的DNA中。通過篩選秀麗隱桿線蟲的基因組，他發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)動物大腦飽腹感的基因會影響蠕蟲何時選擇離開家去尋找新食物。有趣的是，這種基因也對線蟲的腎上腺素有反應(yīng)，腎上腺素是一種調(diào)節(jié)壓力的激素。

這些發(fā)現(xiàn)于2011年發(fā)表，提供了一個有趣的例子，說明如何將復(fù)雜行為削減到離散部分，例如基因活動。但Bendesky博士說，更有趣的是，我們自己的基因組中存在一個類似的基因，它也對腎上腺素有反應(yīng)。

“似乎可比較的基因引導(dǎo)了秀麗隱桿線蟲和人類的探索，”本德斯基博士說。“這告訴我們，即使在與線蟲和人類有很多相關(guān)性的兩個物種中，也有類似的基因在起作用。”

完成這項工作后，Bendesky博士便搬到了哈佛大學(xué)，在那里他開始探索復(fù)雜的社會行為，父母照顧，這次是在老鼠身上。

一夫一妻的老鼠

在野外存在兩種大小相似的小鼠，但它們?nèi)绾勿B(yǎng)育幼仔。第一個稱為oldfield老鼠，是一夫一妻制的;母親和父親配對并在撫養(yǎng)年輕人方面享有同等份額。雄性老田鼠是建筑巢穴的主人，以確保新生小鼠的安全環(huán)境。

另一方面是鹿老鼠。這些老鼠是混雜的。男性不參與養(yǎng)育幼崽，也不幫助雌性筑巢。男性浸透女性后，他繼續(xù)前往下一位女性。有趣的是，這種濫交并不僅限于這個物種的男性成員。雌性鹿老鼠經(jīng)常在一個24小時的時間段內(nèi)與不同的雄性交配多次，因此每窩幼仔可以有不同的父親。

Bendesky博士對這兩個物種的分析揭示了他們行為的強(qiáng)烈遺傳因素。通過將新生幼崽交換到對生物的父母，他注意到效果不大：老田老鼠仍然長大成為高度參與的父母，而鹿老鼠則不那么父母，無論哪種父母養(yǎng)育它們。

進(jìn)一步調(diào)查確定了在其大腦中產(chǎn)生激素加壓素的基因。血管加壓素被認(rèn)為可以調(diào)節(jié)一些社會行為。在這里，研究表明不同的加壓素水平與不同的父母行為有關(guān)。

Bendesky博士說：“大鼠的下丘腦區(qū)血管加壓素含量很高，而大鼠的下丘腦區(qū)域的血管加壓素含量很高，而老鼠的老鼠體內(nèi)水平則要低得多。”

當(dāng)研究人員在老田小鼠中人為地提高血管加壓素水平時，嚙齒動物的行為發(fā)生了巨大變化。他們的筑巢技能搖搖欲墜，更像是混雜的鹿老鼠的行為。

就像他之前在秀麗隱桿線蟲中的研究一樣，這些發(fā)現(xiàn)于2017年發(fā)表，再次為我們自己的行為提供了線索。

“血管加壓素不僅限于老鼠;它也會流入我們的大腦，”Bendesky博士說。“它是否在我們自己的父母行為中發(fā)揮作用仍然是一個懸而未決的問題，但加壓素代表了一個有趣的焦點領(lǐng)域。”

自2017年夏天到達(dá)哥倫比亞大學(xué)扎克曼研究所以來，Bendesky博士繼續(xù)研究這兩種小鼠的父母行為。

他希望更詳細(xì)地研究每個物種的腦循環(huán)，看看個體神經(jīng)元或連接它們的電路中存在哪些差異。這將有助于描繪出更完整的畫面。

戰(zhàn)斗魚

本周，Bendesky博士被任命為2018年的Searle Scholar。塞爾學(xué)者計劃(Searle Scholars Program)授予有前景的生物科學(xué)早期科學(xué)家獎學(xué)金。在這種新的支持下，他正在將調(diào)查擴(kuò)展到另一種復(fù)雜的社會行為：侵略。在他的實驗室里，Bendesky博士研究以其攻擊行為而聞名的暹羅斗魚，看看這些特征是否可以追溯到任何遺傳標(biāo)記，以及這些標(biāo)記的等價物是否可以存在于人類中。

“在許多方面，最令人著迷的不是將我們與其他動物王國分開的東西，而是將我們聯(lián)系起來的東西，”本德斯基博士說。“一個共同的祖先將我們自己的大腦和基因組與其他動物的大腦和基因組聯(lián)系在一起，導(dǎo)致人和動物在各種行為方面具有顯著的相似性 - 包括父母照顧和攻擊行為。因此，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)那些行為的遺傳和神經(jīng)元機(jī)制時動物的行為，我們可以發(fā)現(xiàn)什么呢?“