เกมสล็อต ดาราเดี่ยวท่ามกลางยีน

เกมสล็อต ตั้งแต่การเคลื่อนไหวของตัวหนอนไปจนถึงบทบาทของตัวอ่อน บางครั้งยีนเดี่ยวอาจมีผลเกินขนาดต่อพฤติกรรมหากคุณต้องการรบกวนนักพันธุศาสตร์ ให้พูดถึงยีนตัวเดียวราวกับว่ายีนนั้นมีหน้าที่รับผิดชอบต่อพฤติกรรมที่ซับซ้อน ซึ่งบุคคลนั้นถูกดึงดูดทางเพศ พูด หรือว่าพวกเขาเชื่อในพระเจ้าหรือไม่ก็ตาม แม้แต่โรคทางจิตเวชที่ลุกลามในครอบครัวและมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมขนาดใหญ่ เช่น ภาวะซึมเศร้าและโรคจิตเภท การวิจัยหลายทศวรรษแสดงให้เห็นว่าแทบไม่มียีนเดียวที่ต้องตำหนิ ในทางกลับกัน ความอ่อนไหวทางพฤติกรรมและจุดแข็งของเราอยู่ในยีนจำนวนมากที่มีผลกระทบเพียงเล็กน้อย รวมกับสภาพแวดล้อมและประสบการณ์

นักชีววิทยา Joel Levine จากมหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าวว่า “เป็นความผิดพลาดที่จะซื้อความคิดที่ว่ายีนมีหน้าที่รับผิดชอบเพียงลำพังในทุกสิ่ง” ไม่ว่าจะเป็นในมนุษย์ แมลงวันผลไม้ หรือหนูเมาส์

แต่ยีนบางตัวก็โดดเด่นในฐานะตัวควบคุมพฤติกรรมที่ทรงพลัง ตัวอย่างต่อไปนี้ ซึ่งกระจัดกระจายไปทั่วอาณาจักรสัตว์ แสดงให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนกิจกรรมของยีนตัวเดียวสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่ลึกซึ้งได้อย่างไร ผู้คนมียีนเหล่านี้บางส่วน

ดังนั้นพวกเขาจึงอาจมีบทเรียนสำหรับสายพันธุ์ของเราด้วยยีนสัญจร

Marla Sokolowski ค้นพบงานในชีวิตของเธอตั้งแต่อายุยังน้อยในชั้นเรียนชีววิทยาระดับปริญญาตรี เมื่อดูหนอนแมลงวันผลไม้ดิ้นไปมาในจานเพาะเชื้อ เธอสังเกตเห็นว่าตัวอ่อนบางตัวมีความกระตือรือร้นมากขึ้น โดยคลานไปในการค้นหาอาหารได้ไกลกว่าเพื่อนที่มีลักษณะคล้ายมันฝรั่งที่นอน Sokolowski ซึ่งปัจจุบันเป็นนักพันธุศาสตร์ด้านพฤติกรรมที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต ขนานนามว่า “โรเวอร์” ของหนอนที่กระตือรือร้นมากขึ้น และ “ผู้ดูแล” ที่อยู่ประจำที่มากกว่า และได้แสดงให้เห็นว่าความแตกต่างนั้นสามารถสืบย้อนไปถึงยีนตัวเดียวที่เรียกว่า การ หาอาหารหรือสำหรับ .

ยีน การหาอาหารเข้ารหัสเอนไซม์ที่เรียกว่าไคเนสโปรตีนที่ขึ้นกับ cGMP หรือ PKG; สามารถพบได้ในสัตว์ต่างๆ ตั้งแต่พารามีเซียเซลล์เดียวไปจนถึงคน หน้าที่ของเอนไซม์คือเติมฟอสเฟตให้กับโมเลกุลที่สำคัญในเซลล์ กระตุ้นหรือยับยั้งปฏิกิริยาเคมีต่างๆ และความแตกต่างระหว่างรถแลนด์โรเวอร์กับพี่เลี้ยงนั้น อยู่ที่ว่ายีนหาอาหาร ทำงานอย่างไร และเอ็นไซม์ถูกสร้างขึ้นมามากน้อยเพียงใดยิ่งมี PKG ในสมองเล็ก ๆ ของหนอนมากเท่าไหร่ ตัวหนอนก็จะยิ่งเดินเตร่มากขึ้นเท่านั้น

นับตั้งแต่การค้นพบยีน โซโคโลวสกีและเพื่อนร่วมงานได้พบว่ากิจกรรมของ การ หาอาหารเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาเมื่อตัวหนอนพัฒนา รวมถึงการตอบสนองต่อสภาพแวดล้อม เช่น การขาดอาหาร “บริบทมีความสำคัญ ดังนั้นมันจึงอาจเป็นได้ว่าประชากรของตัวอ่อนมีความหนาแน่นมากเพียงใด มีอาหารมากเพียงใด มีเพื่อนอีกกี่คนอยู่รอบ ๆ สภาพแวดล้อมทางสังคมเป็นอย่างไร” โซโคลาวสกี ผู้เขียนร่วมเขียนบทความเรื่องผู้หาอาหารในปี 2019 ในการทบทวนพันธุศาสตร์ประจำปีกล่าว ยีนยังมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมอื่นๆ เช่น การตอบสนองต่อความเจ็บปวด เมื่อตัวต่อที่เป็นกาฝากสอดเหล็กในของมันเข้าไปในตัวอ่อนแมลงวันผลไม้ พยายามวางไข่ภายในตัวมัน เช่น รถแลนด์โรเวอร์ตอบสนองอย่างแรงกว่าSokolowski และเพื่อนร่วมงานได้แสดงออกมาจากความเจ็บปวด

ความหลากหลายของอาหารสัตว์พบได้ในหลายสายพันธุ์ รวมทั้งหนู มด และคน ในผึ้ง ระดับกิจกรรมการหาอาหารที่เพิ่มขึ้นจะกระตุ้นผึ้งพยาบาลตัวน้อยที่ดูแลราชินีให้ออกจากรังเพื่อกลายเป็นผึ้งงาน ในคน ยีน คล้าย ผู้หาอาหาร ที่เรียกว่าPRKG1อาจมีอิทธิพลต่อการตอบสนองต่อบาดแผลในชีวิตในวัยเด็ก : การสแกนแบบกว้าง ๆ ของตัวแปรในจีโนมมนุษย์ (วิธีการที่เรียกว่าการศึกษาความสัมพันธ์ของจีโนมทั่วทั้งกลุ่มหรือ GWAS) รายงานว่าผู้ที่มีบางรุ่น ของPRKG1และการบาดเจ็บในวัยเด็กที่มีประสบการณ์มีแนวโน้มที่จะใช้สารเสพติดเล็กน้อย

Sokolowski สงสัยว่ายีนอาจส่งผลต่อรูปแบบพฤติกรรมอื่น ๆ ของมนุษย์: ในการศึกษาปี 2019 เธอและเพื่อนร่วมงานขอให้นักศึกษา 437 คนรวบรวมผลเบอร์รี่เสมือนจริงในเกมคอมพิวเตอร์ และพบว่าตัวแปรหาอาหารที่แตกต่างกันเชื่อมโยงกับแนวโน้มที่จะอยู่ต่อหรืออยู่ต่อ สำรวจสภาพแวดล้อมของพวกเขาอย่างกล้าหาญ รูปแบบคล้ายกับรถแลนด์โรเวอร์และพี่เลี้ยงของแมลงวันผลไม้

อยู่บ้านหรือลงสนาม?

ด้วยขนสีน้ำตาลอ่อนและลำตัวที่อวบอิ่ม แพร์รี่วอลล์และเมดโดว์วอลส์จึงดูคล้ายกันมาก แต่ทั้งสองสปีชีส์มีวิถีชีวิตที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด: ท้องทุ่งนามีแนวโน้มที่จะสร้างความผูกพันตลอดชีวิตกับเพื่อนของพวกมัน ในขณะที่แม่พันธุ์ทุ่งหญ้านั้นสำส่อนมากกว่า มีแนวโน้มที่จะเล่นในทุ่งของคู่ค้าที่มีศักยภาพ

ความแตกต่างอยู่ในยีนที่เรียกว่าavpr1aซึ่งเข้ารหัสโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับฮอร์โมนวาโซเพรสซิน เช่นเดียวกับอ็อกซิโตซินลูกพี่ลูกน้องโมเลกุลที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด วาโซเพรสซินมีบทบาทสำคัญในพันธะทางสังคม ความผูกพัน และการดูแลผู้ปกครอง Zoe Donaldson นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยโคโลราโด กล่าวว่า “เมื่อคุณดูที่สมองของทั้งสองสายพันธุ์และถามว่า ตัวรับ vasopressin อยู่ที่ไหน ส่วนใดของสมองที่สามารถปลดล็อก vasopressin ได้ ซึ่งแตกต่างกันมากในทั้งสองสายพันธุ์”

ในปี 2547 นักประสาทวิทยา Larry Young และเพื่อนร่วมงานที่ Emory University ได้ฉีดไวรัสที่มียีนตัวรับ vasopressin เข้าไปในบริเวณของสมองของทุ่งหญ้าท้องนาซึ่งยีนนั้นไม่ได้ทำงานมากนัก เมื่อเทียบกับหนูตัวเล็กๆ ที่ไม่ได้รับยีน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะยึดติดกับคู่นอนคนแรกของพวกเขามากกว่าการพลัดพรากจากผู้ประสานงานไปสู่ผู้ประสานงาน

การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมดังกล่าวอาจเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงการกระจายตัวของตัวรับวาโซเพรสซินในสมองซึ่งมีความหมายที่สำคัญต่อวิวัฒนาการของระบบการผสมพันธุ์ Donaldson กล่าว ตัวอย่างเช่น การมีคู่สมรสคนเดียวเป็นพฤติกรรมที่ซับซ้อนซึ่งมีองค์ประกอบหลายอย่าง เช่น การเลือกบริษัทของหุ้นส่วน แบ่งปันภาระในการเลี้ยงดูบุตร และก้าวร้าวต่อคู่แข่งที่มีศักยภาพ ปรากฎว่า Vasopressin มีอิทธิพลต่อส่วนประกอบเหล่านี้ผ่านส่วนต่างๆ ของสมอง ดังนั้นการเปลี่ยนตำแหน่งที่ เปิดใช้งาน avpr1aทำให้รูปแบบการผสมพันธุ์สามารถปรับตัวได้อย่างยืดหยุ่นเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป Donaldson กล่าว เกมสล็อต