2011年Nature论文最受关注之——动物行为的分子机理

动物行为的遗传机理十分有趣，当我们弄清楚了一个行为背后的分子机理的时候，不仅解开了一个迷题，也为动物模拟，机理分析提供了不可或缺的信息。

8月，来自加州大学旧金山分校等处的研究人员发现了吸血蝙蝠探测红外线的分子机制，这提出了神经纤维感知温度的一种新生理调控机制，为解析温度感知神经调控提供了重要线索。这一成果登上了Nature的封面，也登上了当月倍受关注的论文榜单。

在这篇文章中，研究人员解析了吸血蝙蝠探测红外线的分子机制——特殊的面部神经：低温感应器，可以感应到体温为32摄氏度的动物。这为分析特殊物质，或者特殊细胞中的温度感应接受器进化方式打开了一扇窗户。

研究发现有三类脊椎动物具有能够检测红外辐射、作为定位热血猎物身上热点位置的手段的本领，即三类有远亲关系的蛇——蝮蛇(pit vipers)、蟒蛇(pythons)和王蛇(boas)。对所有这些蛇来说，红外传感器都是一个被称为“颊窝器”的高度专门化的面部结构。在蛇类中，一个非热敏性的离子通道(脊椎动物的TRPA1)已成为一种红外探测器。

而吸血蝙蝠采取的是另外一种生理机制，它们体内RNA剪接产生了普遍存在的TRPV1热敏通道的一个变种，能适应较低的温度。研究人员比对了这一通道的基因序列和其他动物的对应序列，结果发现这些数据证明吸血蝙蝠在演化上是与马、狗、母牛、鼹鼠和海豚（属于“劳亚兽总目”）属于一类的，而不是像当初按照解剖标准所提出的那样与人类、猴子和啮齿类（属于“灵长总目”）属于一类。

还有值得关注的是，饶毅研究组在动物性取向分子机理方面获得的成果，他们通过实验解析了哺乳动物的性选择机制，他们首先比较了野生型的小鼠与缺失中枢性血清素（central serotonergic）神经元的小鼠，前者表现出对于雌性的更强烈兴趣（相对于雄性），而后者虽然没有表现出嗅觉或者信息素传感方面的缺失，但是却失去了性别选择的能力。

之后研究人员进一步通过敲除了Tph2相关基因——这一分子涉及大脑中5-HT合成过程中的关键第一步，证明了5-HT的作用，并且实验也表明如果在小鼠中注入5-HT，这些缺陷型小鼠将能恢复性选择能力。

目前还尚不确定这一机制是否也在其它哺乳动物，比如人类中同样起作用，但是有研究表明，在人类的核磁共振成像试验中发现，偏好异性与偏好同性的男性对五羟色胺的反应不尽相同。

希望通过进一步的研究，我们能更深入了解关系人类生存的这一重要机制，也许未来的父母在担心自己的子女性取向问题的时候，能多一些基础的了解和判断的证据。

生物通 张迪