行为趋同与基因表达：洞巢鸣禽演化的基因组奥秘

为探究复杂行为性状的基因组基础，研究人员以鸟类专性洞巢行为的重复独立演化作为切入点开展研究。通过综合多种实验方法，发现专性洞巢鸟类行为趋同，且基因表达也有趋同模式。这有助于理解表型适应的基因组机制。

　　揭示表型适应的基因组基础是生物学的重要目标，但对于复杂行为性状而言，这一目标难以实现。在此，研究人员利用鸟类专性洞巢（obligate cavity nesting）行为的重复、独立演化，来检验一种假设，即对有限繁殖资源的竞争压力是否促进了行为、激素和基因表达的趋同演化。研究人员采用综合方法，将野外攻击性试验、睾酮测量以及对野生捕获的雌性和雄性鸟类大脑进行全转录组分析相结合。实验设计对比了五个鸟类科的物种对，每个物种对中都包含一个专性洞巢物种和一个筑巢策略更灵活的近缘物种。研究发现，存在行为趋同现象，专性洞巢鸟类的领地攻击性更强，尤其是雌性。在所有物种中，循环睾酮水平与筑巢策略和攻击性均无关联。对单个基因和共调控基因网络的系统发育分析表明，大脑基因表达的共享模式比随机漂变预期的更多，尽管趋同基因表达演化的范围仅限于基因组的一小部分。与其他未使用系统发育方法的研究相比，研究人员认为，考虑共享的进化历史可能会减少被推断为趋同演化的基因数量。总的来说，研究人员发现，对共享生态压力的行为趋同，与不同鸟类科中基因表达在很大程度上的独立演化相关，且有一小部分趋同演化的基因起到关键作用。