編譯 凌寒

金領(lǐng)侏儒鳥（Manacus vitellinus）的舞姿無人能敵，其性選擇的力量由此可見一斑。每年六月，在巴拿馬的熱帶雨林里，麻雀般大小的雄鳥便會聚集在一起，抖松它們喉嚨下面鮮艷的黃色羽毛，揚起翅膀，以每秒60次的速度快速拍動翅膀。當(dāng)雌鳥對某只雄鳥表示出好感時，這只雄鳥緊接著就會做出雜技般的跳躍動作，更快速地扇動翅膀，也許偶爾還會以迅雷不及掩耳之勢來個后空翻?！叭绻屮B是人類的話，他們將會是我們?nèi)祟惿鐣凶顐ゴ蟮乃囆g(shù)家、運動員或社會名流。”弗吉尼亞理工學(xué)院和州立大學(xué)生物學(xué)家伊格納西奧·摩爾（Ignacio Moore）說道。

自查爾斯·達(dá)爾文以來，生物學(xué)家就已經(jīng)了解到，當(dāng)雌性選擇與外表最華麗、表現(xiàn)最出色的雄性交配時，雄性就會進(jìn)化出自我表現(xiàn)欲——這是健康的象征。現(xiàn)在，通過對金領(lǐng)侏儒鳥及其近親的基因組進(jìn)行研究，科研人員正在探索驅(qū)動這些復(fù)雜行為和性狀的基因。最近，在綜合與比較生物學(xué)學(xué)會的虛擬會議上，摩爾和其他研究人員在已經(jīng)發(fā)表的兩個侏儒鳥基因組的基礎(chǔ)上，又介紹了4個侏儒鳥基因組，并挑選出了在鳥類肌肉和大腦中發(fā)揮作用的基因，這些基因可能使這種求偶表態(tài)成為可能。

通過對繼續(xù)以昆蟲為食的侏儒鳥近親和以水果為食的侏儒鳥近親的基因組進(jìn)行對比，東卡羅來納大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家克里斯托弗·巴拉克里斯南（Christopher Balakvishnan）和馬普鳥類研究所的莫迪·鮑德溫（Maude Baldwin）及其同事發(fā)現(xiàn)了以水果為食與復(fù)雜的雄性求偶表態(tài)逐步進(jìn)化的證據(jù)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，編碼美味味覺受體的基因甚至在侏儒鳥轉(zhuǎn)變?yōu)樗承詣游镏熬鸵呀?jīng)開始發(fā)生變化。鮑德溫在會議上報告說，當(dāng)橘黃冠霸侏儒鳥（Neopelma chrysocephalum）進(jìn)化時，這種受體已經(jīng)對成熟果實的甜味變得敏感——這在鳥類中是很罕見的性狀。該物種的求偶表態(tài)只是簡單的跳躍——與后來進(jìn)化出的以水果為食的物種的精致繁復(fù)的求偶表態(tài)相去甚遠(yuǎn)。

卡耐基梅隆大學(xué)進(jìn)化神經(jīng)生物學(xué)家摩根·沃思林（Morgan Wirthlin）等人對這些使得復(fù)雜求偶行為成為可能的DNA變化進(jìn)行了探索。在對5個侏儒鳥基因組的分析中，她把重點放在超保守的非編碼元件上。超保守非編碼元件是指在所有種類（從雞到人）的動物中幾乎保持完全相同的DNA片段，并被認(rèn)為在調(diào)節(jié)其他基因方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用?？紤]到這種保守性，她認(rèn)為它們是尋找可能的性選擇指紋狀圖譜的不二之選。

在侏儒鳥的基因組中，有57個元件與其他物種的匹配序列略有不同；這些變化可能會改變它們調(diào)節(jié)的基因的活性。其中一些元件聚集在與肌肉蛋白和激素受體相關(guān)的基因周圍，一些聚集在大腦中表達(dá)的基因附近，包括兩種，TLE4和MEIS2，它們活躍在快速視覺處理所需的基因區(qū)域中。沃思林報告說，這兩種基因在侏儒鳥身上都不如在斑胸草雀身上活躍，這種變化可能有助于雄性侏儒鳥應(yīng)對它們瘋狂舞蹈的視覺需求。

在這次會議上，巴拉克里斯南報告指出，其他基因也可能對這些關(guān)鍵的肌肉產(chǎn)生了增壓作用。他的基因組分析表明，參與肌肉代謝和生長的基因活性在侏儒鳥進(jìn)化的早期發(fā)生了變化，產(chǎn)生了更強大的肌肉。他沒有研究過雌性侏儒鳥，但他和?？怂菇芨裾J(rèn)為，可能是飛行的需求，而不是交配的需求，促成了這些早期的變化。隨后，當(dāng)性選擇開始作用于進(jìn)化較晚的物種時，雄性激素受體和其他信號通路的變化，使得雄鳥的飛行肌肉能夠進(jìn)行求偶表態(tài)所需的非?？焖俚膭幼?。（其他研究表明，雌鳥的肌肉對雄激素不如雄鳥那么敏感。）

侏儒鳥的行為不僅僅是聲音和動作——在某些物種中，這也是一種社會行為，需要多達(dá)20只雄性侏儒鳥來協(xié)同完成。在所有的脊椎動物中，大腦“核”的網(wǎng)絡(luò)——相似神經(jīng)細(xì)胞形成的神經(jīng)簇——有助于控制社會行為，會議上展示的研究表明這些大腦核中的基因活動模式隨睪丸素水平的變化而變化。東卡羅來納大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家佩里·博爾頓（Peri Bolton）、米勒斯維爾大學(xué)的生態(tài)學(xué)家布倫特·霍頓（Brent Horton）和史密森國家動物園的布倫特·賴德（Brent Ryder）共同進(jìn)行了這項研究，他們認(rèn)為雄性激素受體的變化可能對鳥類的社會復(fù)雜性和運動能力有所助力。

侏儒鳥的求偶表態(tài)令人眼花繚亂，它們復(fù)雜的基因基礎(chǔ)同樣令研究人員感到驚嘆。“我們的研究告訴我們，美不僅僅浮于表面?！蹦栒f道。

資料來源 Science