研究人员发现，山雀惊人的空间记忆背后隐藏着遗传因素。虽然空间记忆的遗传基础已经在人类和其他哺乳动物中得到证实，但在鸟类中还从未找到这种联系的直接证据。
研究人员首次证明，山雀惊人的空间记忆背后存在一种遗传成分。每年秋天，这些精力充沛的半盎司重的鸟类都会藏起来成千上万的食物，并依靠这些隐藏的食物来度过西部山区恶劣的冬天。为了找到这些贮藏物，山雀使用了高度专门化的空间记忆能力。虽然空间记忆的遗传基础已经在人类和其他哺乳动物中得到证实，但这种联系的直接证据以前从未在鸟类中发现过。
这些发现刚刚发表在《当代生物学》杂志上。这项研究是康奈尔大学鸟类学实验室、科罗拉多大学博尔德分校、内华达大学里诺分校和俄克拉何马大学的科学家合作进行的。
“我们使用空间记忆在环境中导航。”康奈尔大学鸟类学实验室的主要作者凯莉·布兰奇说，“没有记忆，就没有学习，有机体必须对每项任务都从头开始。所以，这些鸟要记住储存食物的地方，这对它们来说真的是生死攸关的问题。我们已经能够证明，自然选择正在塑造它们记住地点的能力。”
如果“适者生存”的自然选择正在塑造山雀的记忆，就必须满足某些标准。这种特征肯定有差异：一些山雀确实比其他山雀更善于重新找到它们的贮藏地。这其中还得体现健康优势：在空间记忆任务中表现更好的鸟类更有可能生存下来并繁殖后代。重要的是，性状的变异必须有遗传基础。
布兰奇解释说：“环境在塑造行为方面仍然是很重要的因素，但我们的工作表明，基因可能创造大脑结构，然后经验和学习可以在此基础上建立起来。”
你如何测量一只山雀的记忆？资深作者弗拉基米尔·普拉沃苏多夫和他在内华达大学里诺分校的团队设计了一组“智能”喂食器，以测量加利福尼亚内华达山脉野生山雀种群的记忆。每个馈线都配有射频识别传感器。被测试的42只鸟都装上了米粒大小的腿部标签，可以发出识别信号。每只鸟被分配到每组8个喂食器中的一个。喂食器传感器会读取鸟的ID标签，并判断喂食器是否与鸟匹配，匹配的话，喂食器的门会打开，鸟得到一粒种子。科学家们追踪了这些鸟找到正确的喂食器之前进行了多少次尝试。
为了了解空间记忆和遗传结构之间的联系，科罗拉多大学博尔德分校的合著者乔治·塞梅诺夫和斯科特·泰勒对山雀山的基因组进行了测序。
塞梅诺夫说：“我们用两种方法将山雀的遗传变异与空间记忆联系起来。在传统的全基因组方法中，我们比较了个体间的遗传数据，从那些在空间学习和记忆任务中表现良好的数据和那些表现较差的数据。我们还用一种新的机器学习算法做了同样的比较。两种方法都显示出与空间记忆相关的数百个差异。基因组中的许多变异出现在已知与学习、记忆和大脑神经元发育有关的区域。”
作者说，空间记忆本身的影响还存在许多问题，包括它在雌性选择配偶时可能扮演的角色。
这项研究得到了内华达大学里诺分校和科罗拉多大学博尔德分校的资助，以及美国国家科学基金会和康奈尔大学鸟类实验室的罗斯博士后奖学金的支持。
（独家编译：科幻世界）
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