芬蘭Jyv?skyl? University大學的一個研究小組研究了嚙齒類動物后代的健康狀況，以及它們父親的早期生活環(huán)境可以發(fā)揮什么作用。雖然聽起來有些牽強，但之前的研究已經發(fā)現(xiàn)了父親可以將這些經歷 “傳遞 "給后代的證據。研究人員選擇了芬蘭常見的嚙齒類動物堤岸田鼠（Myodes glareolus）作為模型物種。
代際影響
田鼠的父親不參與養(yǎng)育后代，這意味著父親只能通過DNA影響后代。早期生活環(huán)境的例子包括可獲得的營養(yǎng)、疾病和種群密度。
父系的影響
一般來說，研究母親對后代的影響很容易，因為是母親在撫養(yǎng)幼崽。它們通過營養(yǎng)和社會關懷等方式直接影響幼崽。父親的間接影響可以通過DNA中的各種標記來實現(xiàn)。這些標記會因食物和種群密度等環(huán)境影響而改變，然后傳遞給下一代。從根本上說，DNA是可以調整的。
父親早期的生活環(huán)境
本研究旨在了解父親的早期生活經歷是否會影響其后代的生存。一組雄性堤岸田鼠（F0 代）被暴露在各種環(huán)境因素下，讓它們交配。然后對它們的后代（F1 代）進行各種性狀測試，包括繁殖成功率。對由此產生的 F2 代進行了冬季存活率測試。
實驗
對堤岸田鼠進行了四項測試：早期生活環(huán)境、繁殖成功率、雌性偏好測試以及冬季存活率。在早期生活環(huán)境測試中，食物量和種群密度被選為測試特征。
蛋白質限制飲食和一些社會對抗
F0雌鼠被分為四個實驗組：對照組（C）、蛋白質限制飲食組（PR）、社會對抗組（SC）[JM1]和蛋白質限制與社會對抗組（PR/SC）。每只雌鼠都可以與隨機選擇的雄鼠交配。同時，開始喂食常規(guī)食物或限制蛋白質攝入的食物。
從七天后開始，每隔一天將一只SC雌鼠與一只不熟悉的SC雌鼠關在籠子里10分鐘。進行PR和SC都持續(xù)到斷奶。結果發(fā)現(xiàn)，長大的 PR 和 SC 幼鼠的體重低于對照組幼鼠。
父親的繁殖成功率
在上次實驗之后，研究人員又做了一次繁殖成功率實驗。每個實驗組選出一只 F1 雄性，將其放入由四個相互連接的籠子組成的籠子系統(tǒng)中。兩個非實驗組的雌性也被放入該系統(tǒng)中，讓它們探索和交配九天。
之后，通過DNA檢測確定所生幼崽（F2）的父子關系。研究人員發(fā)現(xiàn)，體重較重的 F1 雄性至少有一只幼崽的概率明顯較高，而體重較輕的雄性通常比體重較重的雄性有更多的幼崽。
雌性喜歡最健康的雄性嗎？
研究人員還進行了類似的測試，以確定 F1 雌性對 F1 雄性的偏好。每種處理都有一只雄性被放在各自的鐵絲網箱中，然后將鐵絲網箱放在曠場中，雌性在中間。雌鼠可以自由探索 20 分鐘，但不能接近雄鼠。
使用動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)，通過視頻跟蹤對雌鼠的行為進行分析。每個箱子都劃定了一個區(qū)域，這樣跟蹤軟件就能檢測到雌鼠去那里的頻率和時間。研究發(fā)現(xiàn)，雌性對特定處理的雄性沒有偏好，但它們更喜歡那些生下過幼崽的雄性。
幼崽的適應取決于父親的影響
研究人員發(fā)現(xiàn)，PR 和 SC 處理會降低 F2 幼崽的體重，但 PR/SC 會增加體重。這清楚地表明，早期生活環(huán)境甚至會對下一代產生重大影響，但具體如何影響取決于影響父親的環(huán)境類型。PR/SC幼鼠體重增加的最可能解釋是，處理導致這些幼鼠根據其父親的早期生活環(huán)境調整其喂養(yǎng)行為。
第三代冬季存活率
研究人員想知道對F1雄性田鼠的父代處理是否會影響 F2 的冬季存活率。因此，F2田鼠被平均分配到半自然的室外圍欄中，并每月捕獲一次，以觀察哪些個體存活下來。結果發(fā)現(xiàn)，SC幼鼠的平均存活時間比對照組多一個月，而PR則沒有影響。雌鼠的存活時間也明顯長于雄鼠。
父親早年的生活環(huán)境影響后代
這項研究表明，早年的生活經歷通過父親的影響就能對后代的體質和生存產生重大影響。這種效果及其強度取決于環(huán)境。下一步的研究可能是找出這些環(huán)境因素的潛在長期后果。
參考文獻
Van Cann, J., Koskela, E., Mappes, T., Mikkonen, A. M., Mokkonen, M., & Watts, P. C. (2019). Early life of fathers affects offspring fitness in a wild rodent. Journal of Evolutionary Biology, 32(10), 1141-1151.
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