柔情似水,佳期如夢(mèng),一年一度鵲橋相遇。在這個(gè)特殊的日子,我們來(lái)點(diǎn)新鮮的。天雷勾動(dòng)地火的日子,你儂我儂背后到底有什么?看看科學(xué)家對(duì)愛(ài)情的重新定義。

“七夕”存在的意義,首先在于這個(gè)世界有男女之別。那么是哪只魔力之手決定了性別的產(chǎn)生?有了男女要求偶要戀愛(ài),從神經(jīng)處理機(jī)制上來(lái)說(shuō),戀愛(ài)是怎么發(fā)生的?

這個(gè)“七夕”,杭州西湖大學(xué)研究生命科學(xué)的幾位PI(獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人)透露了他們的最新研究結(jié)果,看看是不是會(huì)讓你對(duì)愛(ài)情重新定義。

生命科學(xué)專(zhuān)家孫一

選來(lái)選去有啥標(biāo)準(zhǔn)

來(lái)看看雌果蠅的擇偶要求

有了性別之后,下一步就是如何為自己找到滿意的配偶了。

生命科學(xué)學(xué)院的專(zhuān)家孫一以果蠅為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?主要研究社會(huì)行為中動(dòng)物神經(jīng)信息處理的機(jī)制。投射到“七夕”這個(gè)主題上,就是戀愛(ài)是怎么發(fā)生的。

比如將一只雌性果蠅和多只雄性果蠅放在一起,會(huì)發(fā)生什么情況?

毫無(wú)意外,雄性果蠅會(huì)和荷爾蒙分泌旺盛的男生們一樣,會(huì)使出渾身解數(shù)來(lái)吸引“她”的關(guān)注:要么大展拳腳、用武力擊敗對(duì)手;要么一展歌喉,用魅力征服愛(ài)人;要么圍著“心上人”盡情搖擺,用舞姿收獲芳心。

面對(duì)這么多的追求者,雌性果蠅很高冷。“她”的第一反應(yīng)你一定想不到,那就是撒腿就跑。雄性果蠅會(huì)窮追不舍,經(jīng)過(guò)一番激烈的競(jìng)爭(zhēng),最后會(huì)有一名幸運(yùn)兒抱得美人歸。

孫一研究的果蠅,在尋找配偶時(shí)會(huì)靠“嗅覺(jué)”。“為什么一定要聞一聞?這是有道理的。從氣味中,動(dòng)物不僅可以判斷出對(duì)方的激素分泌,辨別它是不是出于生育期,還可以聞出對(duì)方的健康狀況,判斷是否能和它一起生育一個(gè)健康的寶寶。物競(jìng)天擇,這是大自然的規(guī)律。”

孫一說(shuō),大小、顏色、個(gè)體是否健康,歌聲是否悅耳,舞姿是否曼妙……這些都是果蠅在擇偶過(guò)程中主要考慮的因素。果蠅接受了這些信息之后,是如何在自己的神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)整合處理呢?

這就是孫一最感興趣的地方。孫一研究發(fā)現(xiàn),在果蠅的大腦內(nèi),有一個(gè)區(qū)域叫中央復(fù)合體,類(lèi)似人類(lèi)大腦的海馬體,承擔(dān)著處理高級(jí)行為的功能。雌性果蠅通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)收集到雄性果蠅傳遞的這些信息,先整合形成一個(gè)“印象”。雌性果蠅通過(guò)這個(gè)中央復(fù)合體,判斷這個(gè)“印象”是否符合自己的擇偶要求,從而做出“逃走”或交配的決定。

看看,這是不是與人的選擇很像?

生命科學(xué)專(zhuān)家唐鴻云

生男生女有啥秘密

除了染色體還有這些關(guān)鍵因素

為什么人有男女之別、動(dòng)物有雌雄之分?

許多物種是由染色體決定性別的,包括人類(lèi),男性的性染色體組成為XY,女性的染色體組成為XX;在鳥(niǎo)類(lèi)中,也有Z、W兩條不同的染色體,雌性為ZW、雄性為ZZ。

然而,在西湖大學(xué)生命科學(xué)院專(zhuān)家唐鴻云眼里,決定“男人”之所以是“男人”,除了染色體外,還有一些神奇的因素。比如,周?chē)臏囟然驙I(yíng)養(yǎng)條件。

例如巴西紅耳龜,它性別的產(chǎn)生就受到溫度的影響,無(wú)論是哪顆胚胎,在26℃時(shí),就會(huì)長(zhǎng)成“男的”,在32℃時(shí),就會(huì)變成“女的”。

你一定會(huì)問(wèn),那如果溫度在26~32℃之間呢?唐鴻云兩手一攤說(shuō):有“男”有“女”!

非左即右,這個(gè)神奇的世界,并不是這么單一而無(wú)趣的。在唐鴻云實(shí)驗(yàn)室中,還有一種神奇的動(dòng)物,體內(nèi)同時(shí)存在染色體和環(huán)境這兩種性別決定系統(tǒng):秀麗隱桿線蟲(chóng)。

成熟的線蟲(chóng)大概一毫米大小,養(yǎng)在6厘米的平板上,喜歡潮濕的環(huán)境,喜歡吃大腸桿菌,平均壽命在3個(gè)星期左右。

我們先來(lái)看看染色體是如何影響線蟲(chóng)的性別的——

線蟲(chóng)體內(nèi)只有一種染色體,就是X染色體。線蟲(chóng)的性別是由X染色體的數(shù)量來(lái)決定性別的。當(dāng)有2條X染色體時(shí),發(fā)育為“雌雄同體”,既可以產(chǎn)生卵細(xì)胞,也可以產(chǎn)生精子;當(dāng)只有1條X染色體時(shí),線蟲(chóng)就是雄性的了。

但為什么有的特殊雄性線蟲(chóng)可以產(chǎn)生卵細(xì)胞呢?這就與環(huán)境有關(guān)了。

在“有吃有喝”營(yíng)養(yǎng)很好的條件下,這些雄性線蟲(chóng)產(chǎn)生精子;而如果營(yíng)養(yǎng)條件差,經(jīng)歷了饑餓后,這些特殊雄性線蟲(chóng)則會(huì)產(chǎn)生卵細(xì)胞。

奇妙吧?

這是上世紀(jì)80年代科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。但沒(méi)有人知道背后的原因。唐鴻云在霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究院從事博士后研究時(shí),就著迷于此,最終揭開(kāi)了謎底。

“其實(shí)線蟲(chóng)體內(nèi)的脂肪酸,才是營(yíng)養(yǎng)影響性別的關(guān)鍵因素。一般而言,高水平脂肪酸促進(jìn)線蟲(chóng)產(chǎn)生卵細(xì)胞,當(dāng)脂肪酸降低時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)向精子的產(chǎn)生。”這一發(fā)現(xiàn)首次揭示了脂肪酸分子在性別決定中的關(guān)鍵調(diào)控性作用。

現(xiàn)在,唐鴻云正在研究溫度是否也會(huì)影響到線蟲(chóng)的性別。

與人的性別有啥關(guān)系?傳說(shuō)中的飛行員生女兒的多,是否也與環(huán)境有關(guān)?

不知道!“現(xiàn)在的研究還沒(méi)有進(jìn)行到這一步”,唐鴻云說(shuō)。

遺傳學(xué)專(zhuān)家許田

一見(jiàn)鐘情有啥原因

科學(xué)家支持找對(duì)象“看臉”

所謂的“一見(jiàn)鐘情”,其實(shí)也是有深厚的理論基礎(chǔ)的,哪怕只是短短幾分鐘。

和線蟲(chóng)、果蠅一樣,高等動(dòng)物同樣也面臨性別與性行為的抉擇。那么在不同物種之上,有什么共同的生物學(xué)規(guī)律呢?

比如為什么所有哺乳動(dòng)物找對(duì)象都會(huì)“聞氣味”,但人類(lèi)卻先“看臉”?在耶魯大學(xué)做了25年遺傳學(xué)研究的許田教授,對(duì)此孜孜以求。

要說(shuō)清楚這件事,得首先從動(dòng)物的“聞氣味”說(shuō)起。果蠅在尋找配偶時(shí)就會(huì)靠“嗅覺(jué)”。

然而人找對(duì)象先看臉,那能看出什么?

作為一名遺傳學(xué)家,許田老師深信,人類(lèi)既然走到了食物鏈的頂端,一定是最符合“優(yōu)勝劣汰”這個(gè)規(guī)則,“看臉”一定不是膚淺之舉。

“我以前主要研究生物尺寸,比如螞蟻為什么這么小,大象為什么這么大,身體內(nèi)部的器官比例為什么是這樣的,這些都是由基因決定的。”許田所帶領(lǐng)的耶魯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室,在全世界率先發(fā)現(xiàn)了調(diào)控尺寸的生長(zhǎng)基因和機(jī)理。

他大膽假設(shè),人是通過(guò)“看臉”來(lái)判斷對(duì)方是否健康、聰明。尋求健康、“強(qiáng)大”的配偶,這是一個(gè)物種生存的最根本的道理。

“通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),世界上不同膚色的人種,其實(shí)對(duì)漂亮的認(rèn)知是基本一致的,比如對(duì)稱(chēng)的或符合黃金分割比的臉。像人的眼寬與兩眼之間的間距,門(mén)牙與旁邊牙齒的尺寸,都是黃金分割比。個(gè)體不健康的臉部,有時(shí)候會(huì)有一些相似的特征,比如眼睛之間的間距特別大,比例很不協(xié)調(diào),你的第一感覺(jué)就是不好看,不選擇。所以這不是‘膚淺’,很可能做出選擇的是你體內(nèi)的基因,是本能使然。”

目前,許田教授正打算和研究人臉識(shí)別的李子青教授跨界合作,搜集世界上那些受歡迎的臉的共同特征,看看我們被這些特征吸引是由什么基因影響的。

當(dāng)然,科學(xué)家這些研究不純粹是“玩”,最終目的是希望有助于疾病治療。比如通過(guò)臉部特征的研究,在非常早期的時(shí)候就能判斷出嬰兒的智力發(fā)展有問(wèn)題,可以早期干預(yù),取得更好的治療效果。

有趣的是,人的基因?yàn)槭裁茨芫珳?zhǔn)地控制兩條腿長(zhǎng)得一樣長(zhǎng)?許田老師說(shuō),現(xiàn)在追女孩靠腦子,而在遠(yuǎn)古時(shí)代追雌性,靠的就是跑!雙腿一樣長(zhǎng)才可以跑得快,才可以追得上。所以愛(ài)情其實(shí)不是簡(jiǎn)單的沖動(dòng),而是科學(xué)的選擇。

所以,年輕的小伙們,有了科學(xué)家們的理論支持,還等什么?看到心動(dòng)的女孩別害羞,大膽去追吧!