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斯坦福大学的研究人员研究了毒蛙妈妈的大脑

斯坦福大学的生物学家们正在用一种罕见的有毒青蛙来哺育它们的幼仔,以此来帮助回答一个基本的问题:是否有不止一种方法来构建母性大脑?

对大多数青蛙来说,成为母亲的开始和结束都是将数百个卵释放到一个相当大的水体中,然后跳跃或游泳离开。

一只刚产下未受精卵的攀爬的曼特拉蝌蚪。(图片来源:Alexandre Roland)

厄瓜多尔的小魔鬼蛙和马达加斯加的攀爬曼特拉蛙是两个奇怪的例外。这两种毒蛙的雌性一次只产几个卵,把每一个卵都放在自己的小池塘里,这个小池塘是由当地雨林植物的杯状叶子形成的。然后,母蝌蚪们会花上几个月的时间精心喂养每只未受精的卵,直到它们准备离开它们的水生巢穴。

为什么这么虔诚?由斯坦福大学生物学家劳伦·奥康奈尔领导的研究小组发现了一个有趣的可能答案。

在11月21日发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的一项新研究中,科学家们报告说,青蛙喂养幼仔的营养丰富的卵中也含有有毒物质,这可能是将化学防御传递给下一代的一种方式。

奥康奈尔是斯坦福大学人文科学学院的生物学助理教授。

通过比较这两只青蛙和哺乳动物的大脑,研究人员还发现了一些新的线索,这些线索与一个更大的生物学谜团有关:母性本身的神经基础。

趋同进化

尽管小恶魔蛙和攀爬曼特拉蛙的繁殖策略趋同,但它们之间的差异几乎和两种蛙类一样大。它们在大约1.4亿年前,也就是第一批两栖动物出现的时候,各自从同一个祖先中分离出来,在地球的两端独立进化。

奥康奈尔说,这种早期的进化分裂,加上它们非常不像蛙类的护理策略,使它们成为研究母性护理进化的理想对象。“母性行为在哺乳动物中只进化过一次,”她补充道。“我们想知道,有不同的方式来建立母亲的大脑吗?还是它们都使用相同的机制和分子?这些青蛙让我们得以研究这些问题。”

另一个原因是,这些青蛙是有价值的案例研究的母亲照顾是,只有母亲参与养育蝌蚪。“一些青蛙做bi-parental护理,但背后的神经机制是复杂的,因为你不能解决与父母之间的蝌蚪从配对的关系,”研究的合著者诺拉设Moskowitz说,研究生在奥康奈尔的实验室。“这些青蛙允许研究孤立的母性关怀。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.stanford.edu/2019/11/21/motherly-poison-frogs-shed-light-maternal-brain/