单个基因决定了雄性流苏鹬的交配型

雄性流苏鹬（ruff sandpipers）交配行为通常分为三种，其中每一种的攻击性和羽毛艳丽程度都各不相同。一项新的研究如今报告，某单个基因——HSD17B2——导致了雄性流苏鹬交配型的显著差异。这些发现显示，单个基因的结构、序列和调控的演变会如何导致单个物种中存在的显著多样性。睾酮这种雄激素在雄性的生殖发育中起着关键作用。它会影响体型和羽饰等一系列的身体特征。它还会影响动物的社会行为，其中包括与求偶有关的行为。不同流苏鹬个体的睾酮水平会有很大差异，其中一部分差异被认为与基因有关。然而，还需要开展更多的研究来表征基因变异与睾酮浓度和不同生殖表型之间的关联。Jasmine Loveland 和同事研究了流苏鹬（Calidris pugnax）的睾酮生成和代谢情况；流苏鹬是一种滨鸟，它以不同的雄性身体特征和生殖行为存在显著差异而闻名。流苏鹬会表现出三种不同的雄性交配型。“独立型”雄性会展现其华丽的羽毛，并会积极地保卫展示领地以吸引配偶。“卫星型”雄性不那么华丽，攻击性也较低，它们会与占主导地位的独立型雄性一起展示其羽毛，旨在寻求获取配偶的机会。相比之下，“中间型”雄性在体型和外观上与雌性相似，它们没有其它雄性交配型的华丽羽毛，这使它们能够混入其它雄性群体，避免受到其它雄性的攻击，并以偷偷摸摸的方式交配。独立型体内的循环睾酮水平较高，但其雄烯二酮（一种效力较弱的雄激素）水平则较低。非攻击性的卫星型雄性和中间型雄性则会表现出反向模式。先前的研究将这些不同雄性交配型与一个包含约 100 个基因的超基因挂钩。Loveland 等人专注于该超基因内的 HSD17B2 基因，他们发现该基因的演变会导致睾酮水平低的流苏鹬雄性交配型体内产生的高活性酶增加。这些酶会以更快的速度将睾酮转化为雄烯二酮，从而降低血液中的睾酮水平。HSD17B2 的组织特异性活性使这些交配型雄性能够在其睾丸中保持繁殖所需的高水平睾酮，但同时会限制其在其他方面的作用，从而支持流苏鹬所具有的独特交配行为和特征。Kimberly Rosvall 在一则相关的《视角》中写道：“Loveland 等人的发现指出了一种可能是新型的激素介导的特征或可能为全部复杂性状的“生命规则”— 即在演化过程中，每个问题都有许多可能的解决方案。”