神奇！老鼠爸爸“控制”鼠妈妈照顾宝宝

鼠妈妈为什么会精心的照顾小老鼠？

老鼠是很有意思的动物。有的人爱它，有的人恨它，但人的爱恨并不影响老鼠的爱恨。老鼠的爸爸妈妈对小老鼠也是很有爱的。

特别是老鼠妈妈，她对儿女的爱超乎寻常。无微不至的关爱、无穷无尽的哺乳和劳烦的巢穴清理工作等等，在某种意义上老鼠和人在照顾宝宝上有得一拼，这也是为什么老鼠和人是世界上最成功的哺乳动物类群的原因之一。

有趣的问题是：为什么老鼠妈妈会如此无微不至的照顾宝宝呢？爸爸为什么不来照顾宝宝？

最新的研究发现，这竟然与老鼠爸爸独特的遗传有关系。老鼠精子和卵子结合之后，老鼠爸爸的一个基因会沉默掉，自动隐藏了自己的遗传表达，以便增加了胎盘的激素水平，进而控制妈妈怀孕和产后照顾宝宝的行为。

科学家把这个过程称之为“遗传印记”或基因组印记（Genomic imprinting）。什么意思？怎么理解遗传印记呢？

基因组印记：又称遗传印记，是通过生化途径，在一个基因或基因组域上标记其双亲来源信息的遗传学过程。这类基因称作印记基因，这类基因表达与否取决于它们所在染色体的来源（父系或母系）以及在其来源的染色体上该基因是否发生沉默。有些印记基因只从母源染色体上表达，而有些则只从父源染色体上表达。

哺乳动物的遗传印记过程

简而言之，基因组印记就是通过甲基化之类的一个生化修饰过程，让来自父源或母源的某个基因沉默了。

这种印记通常发生在精子和卵子形成过程中，是一种可逆的行为，依然符合孟德尔遗传规律。当鼠妈妈怀孕之后，胎盘会释放激素到血液之中，促进宝宝发育的同时，同时控制鼠妈妈，增强关爱和照顾行为，让其准备好当一个好妈妈。“老鼠爸爸不仅通过染色体影响后代，而且通过遗传印记来控制妈妈对儿子的照顾行为。”

神奇的是，这一切复杂的变化，均源自一个基因的沉默。研究发现来自父亲的一个单一基因表达，会发出信号控制激素浓度，最终影响鼠妈妈的行为。激素水平高的妈妈，在宝宝出生后会花更多的时间来照顾宝宝，激素水平低的妈妈，会花更多的时间来打扫鼠窝。

控制激素浓度的信号的是一个叫Phlda2的基因。Phlda2基因与常规基因不同，它在胎儿中虽然有两个，但通常只有一个能够表达。在长期的进化历史中，由于“遗传印记”作用的影响，哺乳动物胎儿中只有一个Phlda2基因会表达，或是父源的或是母源的印记。在小鼠胎儿发育过程中，来自父亲的Phlda2基因沉默了。

那么，父亲Phlda2基因沉默有什么好处呢？这无疑是一个很难研究和回答的问题。幸好现在技术很先进，科学家利用遗传控制技术来验证这个基因的功能。一些老鼠增加她的Phlda2基因，另外一些减少她的Phlda2基因，制造出两种不同类型的“转基因”老鼠。对比发现Phlda2基因高的，会导致胚胎内激素浓度低，进而导致鼠妈妈专注于干家务，照顾宝宝则粗心大意；Phlda2基因低的，则激素浓度高，进而导致妈妈专心照顾宝宝，很少干家务。在自然情况下，鼠爸爸沉默了自己的Phlda2基因，降低小鼠胎儿时激素浓度，以便让鼠妈妈心无旁骛，专心照顾宝宝，给予更多关怀和抚慰。

总结这个实验结论，就是：鼠爸爸通过自己基因的沉默“控制”鼠妈妈，让她一心一意照顾宝宝。

好鼠妈专注于照顾宝宝，差鼠妈妈多在清理巢穴上用心

那么，老鼠爸爸在养儿育女中扮演了一个什么角色？大自然为何会让其沉默了自己的基因？说来话长。

养过娃娃的父母或许有一些切身体会。父亲和母亲在养育后代的问题上，存在着一种博弈。比如在果蝇和线虫中，雌雄都存在相爱相杀的惨烈故事，彼此毒杀对方（详见：线虫和果蝇的情人节：想你就要老命了）。在杜鹃的神秘寄生生活中，杜鹃父母的投入都很低，生蛋之后就不管了；在昆虫吹棉介繁殖中，雄性几乎全部退化，成为寄生一样的组织，生活在雌性体内，祖父甚至通过组织寄生来受孕自己的外孙女。（详细故事请看：橘子树上的女儿国：一种虫虫的生育秘密）。

鼠妈妈对仔仔的照顾，不仅可以提高存活率，而且有利于宝宝长大后的精神健康

为了壮大种群繁衍生息，动物界繁殖的方式可谓五花八门，哺乳动物的生殖方式也可谓非常独特。为了使得宝宝能够健康的长大，雌性进化出了母乳的方式，大大提高了后代存活率。

在养儿的过程中，哺乳动物雄性的投入要远远比雌性小的多；雌性在怀孕和照顾新生儿上投入巨大，而且承担极高的生育风险。

雄性则通过沉默了自己的基因，以便让雌性更专注的照顾宝宝，不仅可以提高宝宝的存活率，而且会大大降低宝宝长大之后患心理疾病的风险。

这里为得为广大女读者加一句，雄性可能承担了打斗求偶、找食等高风险的责任。雌性也有邪门的招术控制雄性，这个话题我们另寻撰文再扯。

遗传印记促进了哺乳动物的家进化

“老鼠爸爸控制妈妈，让其专心照顾宝宝”的故事给我重要的启示：基因组印记恨可能是哺乳动物进化的动力之一。

基因组印记的研究让我们对哺乳动物的起源有了新的了解。分子钟研究表明，1.6亿年前的侏罗纪，当真兽类哺乳动物（如中华侏罗兽，下图）从有袋类动物（如袋鼠）分化而来的时候，Phlda2基因沉默开始出现了。什么意思呢？

哺乳动物的“祖奶奶”：中华侏罗兽

出土于辽宁的中华侏罗兽被认为是最早的具有胎盘的动物，是所有哺乳动物的“祖奶奶”。Phlda2基因沉默的进化时间恰好与胎盘出现的时间节点相吻合。因此，基因组印记极有可能是哺乳动物胎盘进化和哺乳行为的进化动力之一。Phlda2基因沉默，让哺乳动物的妈妈们开启精心抚育后代的生命旅程。

有趣的是，我们人类也并不例外，我们同样拥有Phlda2基因。鼠爸爸这种通过胎儿控制雌性护犊子的行为机理，可能在人类身上也是一样的，这将为我们治疗一些遗传印记相关的疾病或理解某些照顾幼儿不周提供新的解释和新的思路。当然，在人类中也可能存在个体差异，还需要更多的研究来证实方可下结论。

参考资料：Creeth HDJ, McNamara GI, Tunster SJ, Boque-Sastre R, Allen B, Sumption L, et al. (2018) Maternal care boosted by paternal imprinting in mammals. PLoS Biology 16(7): e2006599. doi.org/10.1371/journal.pbio.2006599 

Father's genes can impact motherly love

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180731141638.htm

1.6亿年前最早的胎盘哺乳动物化石http://www.nigpas.cas.cn/kxcb/kpwz/201108/t20110827_3328758.html

图片均来自网络

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