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做爸爸是怎样改变了动物的脑子?

Katherine J. Wu 发表于  2018-08-08 09:30

(Amaranth/译, vicko238,Ent/校)

假如你是一只大耳狐(Otocyon megalotis),那你肯定会有:可爱的大耳朵、美味的白蚁,以及大量的与爸爸亲密相处的时间。

世界上只有约10%的哺乳动物中父亲会定期抚育后代,大耳狐就是其中之一。大耳狐爸爸在育儿上非常投入,它们在窝附近照看宝宝的时间比妈妈还多。这些毛茸茸的爸爸几乎参与了育儿的每一个环节:梳理幼崽的柔滑皮毛,与宝宝嬉戏,教它们用蝙蝠翼形状的耳朵来追踪陆地昆虫(这对耳朵可以长到13厘米,占身高的30%)。

大耳狐。图片来源:Yathin sk/Wikimedia Commons

这样的投入是有回报的:大耳狐父亲照看幼崽的时间比母亲的投入程度或食物的充足程度更能预测幼崽的存活率。爸爸(至少在这个物种里)很重要。

好爸爸=像妈妈一样思考

可是,是什么决定了父亲是否会投入呢?解释父亲的育儿行为是件困难的事,不过据科学家说,大多父亲的育儿行为可以归结为一些大脑的基本变化。

因为成为父亲的过程不像成为母亲那样伴随着许多生理性变化,所以父亲行为的生物与化学基础依然有些神秘。然而,最近的发现表明,在脊椎动物中,好爸爸的配方其实非常简单:像妈妈一样思考。“当雄性成为父亲后,(它们的脑部)变得更像雌性。”威斯康辛州国家灵长类动物研究中心的灵长类生物学家与心理学家托尼·齐格勒(Toni Ziegler)说。

更大的问题是:最初是什么导致了父亲的育儿行为?原来,即使没有经历过怀孕和分娩,刚成为爸爸的哺乳动物的大脑也会经历与其雌性伴侣相似的变化。有些变化可能是由于在后代出生之前就接触了母亲育儿行为与激素导致。而在其他情况下,幼崽的诞生会通过触觉、嗅觉或视觉来刺激爸爸的大脑。

伊利诺伊大学香槟分校的小丑鱼生物学家罗斯·得安吉利斯(Ross DeAngelis)说:“雌性在育儿行为出现之前就会出现生理变化,因为雌性(在后代上)的代谢投入更为重要。相比起来,触发父性的变化要微妙的多。”

让雄性成为悄悄变为爸爸的激素

这些变化包括几种对大脑影响巨大的激素分泌增加,包括催产素、雌激素、催乳素、血管加压素。催产素在亲子关系中发挥着重要作用,尤其是在宝宝出生后的几天。例如,最近的研究表示,制造更多催产素的非人类灵长类动物会更多地回应幼崽的需求。

图片来源:pixabay

雌激素与催乳素在帮爸爸准备好照顾宝宝上大有用处。其实,雄性的身体会给现有的资源分配新的用途,来让它们有照顾后代的效果。在多数雄性身体里大量存在的睾酮素在芳香化酶的作用下会转化为雌激素。新父亲(包括人类)在伴侣怀孕期间以及宝宝出生后的几个月的睾酮水平会直线下降,而雌激素会增加,以鼓励父亲照顾他们的孩子。

虽然催乳素是新母亲制造母乳的关键,但它也导致了许多害喜症状如恶心、增重、疲劳。哺乳类父亲也会出现“同情式增重”,在肚子与胸部囤积脂肪,可能是因为它们也在制造催产素。齐格勒说,有证据表明,在非人类灵长类动物中,这种增加能量储存的方式是为成为父亲后要付出的生理与心理精力做准备。

血管加压素与催产素的演化历史相同,在不同的背景与物种中却有着截然不同的效果。单偶制的橙腹田鼠(Microtus ochrogaster)由夫妇双方共同养育后代,血管加压素增强了雄性忠诚度和育儿投入程度。然而,在同样是夫妇共同养育后代的加州白足鼠(Peromyscus californicus)身上,血管加压素似乎没有起到让父亲照顾后代的作用,反而促进了攻击性行为,减少花在家里的时间。在人类身上的有限研究证实,血管加压素充其量只是在男人做爸爸的准备上发挥了一些支持性作用。

小丑鱼当爸爸太尽责,埋下演化隐患?

最好的父亲育儿示范不在哺乳动物里。实际上,和鱼类相比,哺乳类爸爸该感到羞愧。诚然,大多数鱼类不会养育它们的后代,鱼卵通常被释放到广阔的水域中,但是在那20%会抚育后代的鱼类中,只有不到三分之一的鱼类是只由雌性照料的。在养育后代的鱼类中,高达50%的鱼是由单身爸爸养大的——包括《海底总动员》里的小丑鱼。

虽然《海底总动员》的描述不太科学,例如,小丑鱼爸爸马林应该在妻子去世后变性为雌性,但是这部电影里马林对儿子尼莫神经质般的关心是有科学依据的。在一只雌性小丑鱼产下一堆卵后,接下来的工作量主要由它的伴侣担负。雄性小丑鱼作为家庭主男,将大多数时间花在用嘴和胸鳍清洁鱼卵上。同时,个头更大、更具有攻击性的妈妈巡视它们的海葵屋,抵御潜在的入侵者和掠夺者。

小丑鱼。图片来源:pixabay

得安吉利斯说,雌性小丑鱼每两周可以产下一批新鱼卵,最长可持续30年。雄性小丑鱼参与到这个周期里,也就是说它们生命里的大部分时间都用来照看家庭。“这显著地展示了父亲在育儿上的付出。” 得安吉利斯说。监督得安吉利斯工作的生物学家与小丑鱼专家贾斯丁·罗德(Justin S. Rhodes)补充道,雄性小丑鱼的视觉非常敏感,可能看到鱼卵就会被吸引。这些视觉信号以及怀孕雌性释放的信息素会诱发雄性大脑回路的重组。

距离哺乳动物和鱼类的共同祖先在海里游泳的时代,已过了数亿年。但是罗德表示,大部分原有的脑化学反应依然保存完整,小丑鱼的大脑和行为之间的联系可能与人类的演化也有着巨大关联。人类也许不会产卵或用腮呼吸,但是养育行为的起源很早。小丑鱼甚至会制造鱼类版本的催产素、雌激素与血管加压素——那些影响哺乳类父亲行为的激素。

在最近两项研究中,罗德与得安吉利斯监测了雄性小丑鱼的行为,研究显示了家长身份的险境。由于我们已知催产素在小丑鱼爸爸身上发挥了重要的作用,他们让雄性小丑鱼接触一种抑制催产素在大脑中发出信号的药物。不出所料,经历过这种化学阻碍的爸爸们对照料鱼卵的兴趣不大,让鱼卵失去活力。在一项后续研究中,罗德与得安吉利斯证实,在刚成为父亲的小丑鱼身上,接收催产素的脑回路变得极为敏感。而且,转换睾丸激素的芳香化酶在伴侣刚产卵的雄性身上变得额外活跃,大量转化出雌激素——和那些哺乳动物一样。

另一方面,将干扰血管加压素的药物用于小丑鱼爸爸后,它们照料鱼卵的行为增加了——这让罗德和得安吉利斯惊讶,因为雄性小丑鱼本来已经够格得年度最佳父亲奖了。

罗德说,鱼类的血管加压素似乎负责攻击性的领土行为——雄性和雌性都需要这样,例如去驱逐饥饿的雀鲷(damselfish)。在田鼠身上,血管加压素意味着迷恋,而在小丑鱼身上,它却是警惕与敌意,这也许与父亲的职责相互排斥。但是,海洋如此广阔,一条鱼能做的始终有限。

霓虹雀鲷(Pomacentrus coelestis)。图片来源:Nick Hobgood/Wikimedia Commons

可是有时候,感觉具有欺骗性。雄性抚育后代的动力非常强烈,有些鱼类甚至会成为继父:把雄性小丑鱼放进一个有不属于它的鱼卵的鱼缸里,它几乎会马上开始那套仪式性的抚育动作——用嘴巴清洁、用胸鳍抚弄鱼卵。“大脑的变化是瞬间完成的。”罗德说。

小丑鱼继父不经意间的利他行为展示了该系统的缺陷:为其他鱼的卵投入精力,从演化的角度来讲,无异于搬起石头砸自己的脚。所有花在其他鱼的后代上的时间本可以用来交配、把自己的基因传给下一代。在所有养育子女的物种里,抚育后代会占用做更紧迫的事情的时间:争夺统治地位、捕猎,或者与雌性交配。

是什么给了雄性育儿动力?

所以,也许在动物中父亲育儿少见并不奇怪。然而有一点是清楚的:如果动物是单偶制,出现父亲抚育行为的可能性就会大幅增加。近60%选择长期配偶的哺乳动物显示了雄性抚育后代的行为。这有道理:长期配偶制增加了后代亲子关系的确定性,因此雄性更有动力投入。但是,理由不止这一个。

减轻妈妈的负担意味着它的产后恢复时间会明显缩短。有爸爸在身边,它更容易恢复过来,开始狩猎,或者在附近巡回排除威胁。最大的驱动力也许是恢复雌性的生育能力。当开始再次排卵时,雌性无需去寻找伴侣。这可能揭示了雄性抚育行为背后的“自私”动机。

不过,父亲抚育宝宝不仅仅是为了让下次怀孕更早来临。对于许多哺乳动物来说,父亲的抚育行为对孩子的身体和行为健康有着长远的影响。在一些哺乳动物中,雄性的抚育投入增加了产仔数,以及后代存活率和社交能力。也许不是所有物种的父亲都会抚育后代,但是抚育行为似乎是在不同的谱系中独立演化而来,证明了它在多种有抚育行为的物种里的重要性。

“如果(作为父亲)你在后代上投入很多,后代越少,你可能会投入越多,”齐格勒解释道,“但是那少数几个孩子会有更好的生存、生长机会。”

(编辑:vicko238、Ent)

题图来源:pixabay

编译来源

Smithsonian, this Is your brain on fatherhood.

热门评论

  • 2018-08-08 15:39 汉尼拔wang
    引用文章内容:“如果(作为父亲)你在后代上投入很多,后代越少,你可能会投入越多,”齐格勒解释道,“但是那少数几个孩子会有更好的生存、生长机会。”

    显然他没见过只有一个孩子家庭的丧偶式育儿......

    [4] 评论
  • 2018-08-08 11:03 天降龙虾

    单偶制的雄性没有了频繁竞争交配机会的压力,自然会有更多的精力去照顾后代呗。。。

    [3] 评论

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全部评论(4)
  • 1楼
    2018-08-08 11:03 天降龙虾

    单偶制的雄性没有了频繁竞争交配机会的压力,自然会有更多的精力去照顾后代呗。。。

    [3] 评论
  • 2楼
    2018-08-08 15:39 汉尼拔wang
    引用文章内容:“如果(作为父亲)你在后代上投入很多,后代越少,你可能会投入越多,”齐格勒解释道,“但是那少数几个孩子会有更好的生存、生长机会。”

    显然他没见过只有一个孩子家庭的丧偶式育儿......

    [4] 评论
  • 3楼
    昨天10:04 茶色漫青苔

    神器

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  • 4楼
    昨天10:55 love水蓝湾

    照顾孩子才是男人的浪漫!

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Katherine J. Wu
Katherine J. Wu 哈佛大学微生物学与免疫生物学博士生

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