确定山雀空间记忆的遗传成分

研究人员首次表明，山雀惊人的空间记忆背后存在遗传成分。每年秋天，这些精力充沛的半盎司鸟都隐藏着数以千计的食物，依靠这些隐藏的商店来度过西部山区的严冬。为了找到这些缓存，山雀使用高度专业化的空间记忆能力。尽管人类和其他哺乳动物的空间记忆的遗传基础已经被证明，但这种联系的直接证据以前从未在鸟类中被发现。

这些发现刚刚发表在《当代生物学》杂志上。这项研究是康奈尔鸟类学实验室、科罗拉多大学博尔德分校、内华达大学里诺分校和俄克拉荷马大学的科学家合作完成的。

“我们都使用空间记忆来导航我们的环境，”康奈尔鸟类学实验室的主要作者CarrieBranch说。“没有记忆就没有学习，生物体每项任务都必须从头开始。因此，这些鸟类能够记住它们将食物藏在哪里，这真的是生死攸关。我们已经能够证明自然选择正在塑造他们记住位置的能力。”

如果自然选择(适者生存)塑造了山雀的记忆，则必须满足某些标准。特征必须有所不同：一些山雀确实比其他山雀更擅长重新寻找他们的商店。必须有一个适应性优势：在空间记忆任务中表现更好的鸟类更有可能存活下来并产生后代。重要的是，性状的变异必须有遗传基础。

“环境在塑造行为方面仍然很重要，但我们在这里的工作表明，基因可能会创造大脑结构，然后经验和学习可以建立在此之上，”Branch解释说。

你如何测量山雀的记忆力?资深作家VladimirPravosudov和他在内华达大学里诺分校的团队设计了一系列“智能”喂食器来测量加利福尼亚内华达山脉野生山雀种群的记忆力。每个馈线都配备了射频识别传感器。测试的42只鸟都安装了米粒大小的腿标签，发出识别信号。每只鸟都被分配到每个阵列中的八个喂食器之一。喂食器传感器读取鸟的ID标签，如果它是该个体的匹配喂食器，一个机制就会打开门，鸟儿就会得到种子。然后，科学家们追踪了在鸟类始终进入正确喂食器之前进行了多少次尝试。

“这是在自然环境中测试数百只野生山雀的空间学习和记忆的有效系统，”Pravosudov说。“我们之前已经表明，即使是非常小的表现变化也与生存率的差异有关。”

为了了解空间记忆和遗传结构之间的联系，科罗拉多大学博尔德分校的合著者GeorgySemenov和ScottTaylor对山雀基因组进行了测序。“我们使用两种方法将遗传变异与山雀的空间记忆联系起来，”Semenov说。“在传统的全基因组方法中，我们比较了个体之间的遗传数据，从在空间学习和记忆任务中表现良好的数据到表现不佳的数据。我们用新的机器学习算法进行了相同的比较。两种方法都显示了数百与空间记忆相关的差异。基因组中的许多变异出现在已知与大脑中的学习、记忆和神经元发育相关的区域。”

作者说，关于空间记忆本身的影响仍有许多问题，包括它在女性选择配偶中可能扮演的角色。

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