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研究与创新

性格变化会影响鱼的体型和运动

斑马鱼

立即释放

布莱恩·兰格汉斯 919.515.3514

那些被培育成更大胆或更害羞的鱼,它们的体型和运动也会发生相应的变化,这表明性格的变化会影响其他看似无关的特征。这些发现可能在动物育种、害虫管理和复杂人类行为的研究中有用。

在北卡罗莱纳州立大学研究人员进行的一项研究中,被饲养得更大胆的斑马鱼——在新环境中保持静止的时间更短——表现出更圆滑的体形,并且在受到惊吓时比被饲养得更害羞的斑马鱼能更快地在水中飞奔。

布莱恩·朗格汉斯是北卡罗来纳州生物科学助理教授,也是一篇描述该研究的论文的资深作者。他说,这项研究可以帮助科学家了解似乎不连贯的动物特征之间的联系。

他说:“复杂的行为,比如我们称之为‘性格’或‘气质’的行为,可以与其他一些人们认为独立于这些行为的特征相关联——基因相关——比如体型和游泳能力。”。换句话说,看似无关的特质可能并不无关

在这项研究中,研究人员使用斑马鱼系,这些斑马鱼系是通过繁殖在被引入新环境后最多静止50秒的鱼来选择的,而害羞的鱼——那些进入新区域后静止超过3分钟的鱼——则被培育成害羞的鱼系。

仅仅几代之后,研究人员就开始观察到不同鱼线的有趣变化。不仅一系列与压力有关的行为发生了变化,而且大胆的鱼线还显示出更长的身体和更大的尾部区域,并在快速启动惊吓反应中产生更高的速度和加速度。害羞的鱼线没有光滑的身体和较慢的惊吓反应。

朗格汉斯说:“我们认为多态性,即一个基因影响两种或两种以上的表型,可以解释性格和运动之间的相关性。”“另一方面,性格和体型之间的联系似乎反映了一种不平衡的联系,而这种联系不是由多向性或身体遗传联系造成的。”这意味着这些特征可能是由于周期性的自然选择作用于特征的组合——更大胆和更圆滑可能有助于斑马鱼生存到成年或更成功地交配,导致鱼倾向于拥有这些特征/基因的组合。”

朗格汉斯说,他的实验室的一个主要目标是了解生物体如何进化出一套完整的特征,而不是孤立地思考特征。

朗格汉斯说:“这是首批将人格差异与其他类型特征联系起来的研究之一,我认为未来几年还会有更多的研究出现。”

这篇论文发表在杂志上动物行为.北卡罗来纳州立大学的博士毕业生Elizabeth Kern是这篇论文的主要作者。北卡罗来纳州立大学的本科生德特里克·罗宾逊(Detric Robinson)和艾丽卡·加斯(Erika Gass)以及生物科学教授约翰·戈德温(John Godwin)共同撰写了这篇论文。这项研究由美国国家卫生研究院(1R21MH080500)和美国国家科学基金会(DEB-0842364)资助。

-库利科夫斯基-

编辑须知:论文摘要如下。

人格、形态和表现的相关进化

作者: Elizabeth M.A. Kern, Detric Robinson, Erika Gass, John Godwin and Brian Langerhans,北卡罗莱纳州立大学

出版: 2016年6月3日,刊于《动物行为》

内政部: 10.1016 / j.anbehav.2016.04.007

摘要:由于遗传相关性,一个性状的进化变化可以引起其他性状的进化变化。这限制了性状的独立进化,并可能导致不可预测的生态和进化结果。动物可能经常表现出行为和形态生理特征之间的遗传关联,因为动物个性背后的生理机制可能具有广泛的多特征效应,并且因为许多选择因子影响多种类型特征的进化。然而,目前我们对动物性格和非行为特征之间的遗传相关性知之甚少。我们通过比较从野外采集的斑马鱼(Danio rerio)和选择性繁殖的斑马鱼(Danio rerio)的积极或反应性压力应对方式(“大胆”或“害羞”表型)来测试个性、形态和运动表现之间的关联。基于野外相关选择的适应性假设,我们预测,为大胆而进行的人工选择将产生更大的尾部区域和更高的快速启动逃逸性能的相关进化反应(羞怯则相反)。经过4-7代后,不同个性系的形态和运动表现有所不同:与害羞系的鱼相比,粗体斑马鱼表现出更大的尾部区域和更高的快速启动表现,与预测相符。个体水平的表型相关表明,多效性或物理基因连锁可能解释了运动表现的相关反应,而体型的相关反应可能反映了连锁不平衡,我们的研究结果表明,人格的进化可以导致形态和整个机体表现的伴随变化,反之亦然。

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