是什麼讓一個物種成雙成對，而密切相關的物種的成員卻玩弄感情？答案可能在於它們的基因。
德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員對諸如一夫一妻制等複雜特徵如何在進化過程中產生感興趣。“我們選擇使用一夫一妻制交配系統來研究這個問題，因為在所有不同的脊椎動物進化分支中都可以找到具有一夫一妻制交配系統的動物，”研究負責人、研究助理兼進化生物學家麗貝卡·楊說。“而且我們能夠在每個譜系中找到獨立進化出單配製的物種。” 這些物種的樣本為研究人員提供了行為的進化鳥瞰圖。
“我們很早就決定，我們不僅僅想研究特定的動物群體，例如小鼠或魚類，或者特定的鳥類群體，並在那裡比較一夫一妻制或非一夫一妻制，”楊的同事、綜合生物學教授漢斯·霍夫曼說。“相反，我們對脊椎動物進行了非常廣泛的觀察——跨越 4.5 億年的進化——那時魚類、鳥類、青蛙和我們共享了最後的共同祖先。”
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研究人員選擇了五對物種，他們觀察是否可以發現一種特徵基因活動模式，該模式僅在單配製動物中共享。他們發現了一組 42 個基因，這些基因在大腦中的活動與一夫一妻制密切相關——包括參與神經發育、學習和記憶以及認知的基因。研究結果發表在 2019 年 1 月 22 日出版的《美國國家科學院院刊》上。
“這令人驚訝，因為這些物種是獨立進化出了一夫一妻制，”楊說。“而且它們彼此分離了數億年。因此，我們可能會認為，由於這種進化距離，大腦中的基因表達會非常不同。但事實上，我們發現了這種似乎與生物體的交配系統相關的共享特徵。”
現在，這些基因可能並沒有建立全新的行為模式。它們可能只是建立在所有物種共享的潛在機制之上，例如配對結合。“要形成配對關係，一個人必須容忍另一個人很長時間，”楊說。
然而，即使是最不寬容的物種的成員也必須互相容忍——至少在交配所需的時間內。以鼩鼱為例。“鼩鼱每年互相容忍大約一天，”楊說。“因此，這些機制已經存在於非常具有攻擊性的物種中。但它們只是在短時間內發生。” 單配製動物中可能發生的情況是，這些存在於許多不同型別交配系統中的保守通路會得到修飾或變得更加複雜。
原則上，楊和霍夫曼及其合作者可以將研究擴充套件到人類——也許透過將我們的大腦神經基因表達模式與黑猩猩的模式進行比較。但考慮到我們如此多的求偶行為簡直是荒謬至極，這種評估可能是不公平的。