Science封面：不一样的亲情故事

　　

生物通报道：本期（3月12日）的Science杂志封面讲述了一个不一样的亲情故事，研究人员将金丝雀母体鸟所下的蛋进行互换，因此打乱了母体鸟所具有的产前指示信号，结果发现这样造成的即成事实与之前信号的不吻合，这不同于传统的观点，这种方式更多的是为了进化的原因，而不是作为母亲的本能。

（母体鸟在蛋中的母体激素信号影响了其后代乞食的方式）

来自英属哥伦比亚大学的研究人员为了了解父母与其后代在出生前后是如何相互交流的，将不同的金丝雀母体鸟所下的蛋进行互换，因此打乱了母体鸟所具有的产前指示信号（即由蛋中的母体激素所提供的信号），这样造成的结果就是，要不幼鸟乞食过多，母体鸟无法应付，要不就是母体鸟过多觅食，而幼鸟乞食频率不够。这项研究阐释了母体鸟与其幼鸟之间复杂的互让交换的关系。

这项研究聚焦在金丝雀母体鸟的身上，这些母体鸟会为了它们的后代而牺牲某种程度的自身舒适，而金丝雀幼鸟则会吵着要求得到最多的食物。金丝雀幼鸟的乞食行为与鸟蛋中留下的信号物质有关，如果信号显示其双亲能提供较多食物，幼鸟就会在孵化后更频繁地张嘴要吃的，而如果信号显示双亲提供不了太多食物，幼鸟就会减少乞食行为。这样，幼鸟可避免没有回报的乞食行为，节约能量，更快生长。这可帮助解释为什么金丝雀会生出最健康 且数量最多的后代。

研究人员对乞食的新生幼鸟与“收养”它们的母体鸟之间的关系进行了观察。研究人员记录了这些金丝雀幼鸟的生长速度（这是幼鸟健康程度的一个征兆），母体金丝雀在来年所下的蛋的数目（这是母体鸟健康程度的一个指标）。

结果发现，当母体金丝雀所喂养的“收养”幼鸟如果对食物的要求比它们自己的幼鸟要少的话，它们在来年会产下更多的蛋；当母体金丝雀所照顾的 “ 收养 ” 幼鸟对 食物的要求比它们自己的幼鸟更多的话，它们在来年所产的蛋会更少。

研究人员同时观察到母体金丝雀是如何能够对喂食过程施加高度的控制能力的。理论与实验的结合清楚地证明了一只幼鸟的乞食会给它们的母亲提供有关它们的后代健康状况的有价值的资讯，而母体鸟产前的指示信号可转达其未出生的后代有关 它们出生后的亲本素质。研究人员认为这种亲体 - 后代矛盾可能会以对双方都互利的方式而得到解决。

另外同期出版的Nature杂志也公布了一项重要的禽类研究成果，他们发现了雄性和雌性鸟类体细胞上的差异对性别特征产生影响，该现象被命名为细胞自动性别特征（CASI）。

为何有些鸟类会同时具有雄性和雌性的双重特征？这个问题已经使科学家困惑了几个世纪。英国爱丁堡大学罗斯林研究院的研究人员发现雄性和雌性鸟类体细胞上的差异对性别特征产生影响，这项研究有着极为重大的科学意义，对解释男性和女性的行为差异和对疾病的不同抵抗性也有很大作用。此外也有利于肉禽类的养殖——人们可以运用该项研究来选择更容易孵化的受精卵；人们甚至可以在母鸡身上移植公鸡的生长特征来获取更大的产量，这对应对未来的食品危机也有意义。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Parent-Offspring Conflict and Coadaptation
Camilla A. Hinde, Rufus A. Johnstone, Rebecca M. Kilner

The evolution of family life has traditionally been studied in parallel by behavioral ecologists and quantitative geneticists. The former focus on parent-offspring conflict and whether parents or offspring control provisioning, whereas the latter concentrate on the coadaptation of parental supply and offspring demand. Here we show how prenatal effects on offspring begging can link the two different approaches. Using theoretical and experimental analyses, we show that when offspring control provisioning, prenatal effects primarily serve the parent’s interests: Selection on parents drives coadaptation of parent and offspring traits. In contrast, when parents control provisioning, prenatal effects primarily serve the offspring’s interests: Selection on the offspring drives coadaptation of parent and offspring traits. Parent-offspring conflict may thus be responsible for the selective forces that generate parent-offspring coadaptation.