蜘蛛基因与人类基因融合（蜘蛛也有自己的个性）

论文标题：Are personalities geneticallydetermined? Inferences from subsocial spiders

期刊：BMC Genomics

作者：JessicaPurcell & JonathanN. Pruitt

发表时间：2019/11/22

DOI：10.1186/s12864-019-6172-5

与其他物种相似，蜘蛛也会表现出可以被描述为“个性”的个体行为。在这篇发表于BMC Genomics的文章中，作者阐明了基因对这一现象的影响。

养宠物的人会意识到动物在行为上有很大的个体差异。例如，一些狗在参观一个新地方时很好奇，很独立，而另一些狗则很胆小，会观察主人的反应。研究动物行为的研究人员现在认识到，同种动物个体之间的这种差异（有时被称为“动物性格”）是普遍存在的，并影响着个体与环境的相互作用。

读者们可能会惊讶地发现，尽管蜘蛛个头很小，但它们一直是动物性格变化研究的重点。一些种类的蜘蛛表现出一系列协调的行为特征，这些特征在不同个体之间有所不同，但一定时间内在某个特定个体中却非常一致。这些行为通常介于“大胆”和“羞怯”之间。大胆的个体能从假装的攻击中快速恢复，并且在攻击一个被蛛丝缠绕的新猎物时具有较短的延迟期，而羞怯的个体在攻击猎物前往往会花更多的时间来装死。

在过去的十年里，这些个性特征已经在不同的生态和社会环境中被研究过。虽然之前的多代研究提供了一些证据，表明一些性格特征可能会从亲本那里遗传给后代，但我们对这些复杂行为特征的遗传基础缺乏了解。即使在蜘蛛之外，对行为特征的遗传学研究也落后于对身体特征的研究，比如体色。这有几个原因，首先，测量行为是具有挑战性的，因为它必须用活的有机体来完成。其次，研究人员认为，行为是由基因和个体之前的经历共同决定的，因此，基因变异和行为特征之间不太可能存在完美的联系。最后，考虑到许多行为特征的复杂性，我们预计它们会受到多个基因的影响，而发现这种模式的能力却是有限的。

在一定时间内，蜘蛛个体会表现出一致的行为

然而，寻找与感兴趣的特征相关的遗传标记很重要，它使我们能够调查行为的起源和潜在原因。遗传标记也成为未来研究的一个有价值的工具。BMC Genomics 上的一项新研究试图通过识别与栉足蛛（Anelosimus studiosus）的性格特征相关的遗传标记来填补这一知识空白。

今天，基因组学的进步促进了对生物体中遗传关联的研究，而这在以前的遗传研究中并不是重点。为了使用这些新兴的工具，Jonathan Pruitt和我对田纳西州东部河流和湖泊的蜘蛛进行了采样。我们使用了标准的行为测试（惊吓测试）来确定每个蜘蛛个体在受到干扰后的恢复时间（在这种情况下，间断的空气气流作用于蜘蛛的身体）。在测试后动作很快的蜘蛛被认为是大胆的，而那些几分钟内持续装死的个体被认为是羞怯的。由于该物种在环境中生活于多雌群居群体或单独的巢穴中，我们还记录了每个个体来源群体的社会结构。

Pruitt和他的同事先前证明了社会群体是由大胆和羞怯的个体组成的，所以这两个变量（社会性和大胆）被分开考虑。在对这些行为特征进行评分后，我们使用双重消化限制性酶切位点关联的DNA测序（ddRADseq）对200多只蜘蛛的基因组中约0.1%的部分进行了测序。同时，我们对一个蜘蛛个体的全基因组进行测序和组装。尽管由于蜘蛛基因组具有挑战性（基因组较大且具有大量的重复序列），基因组组装后仍然高度碎片化，但这个基因组帮助我们确定了ddRADseq标记的相对位置。

最终，我们确定了一组与蜘蛛胆大的个性相关的7个遗传标记。在每个标记处，携带有两个该片段的拷贝（= 纯合子）往往更大胆，而携带另一种序列的纯合子个体往往更胆小。杂合的个体（即每个序列都只有一个拷贝的个体）往往表现出居中的恢复时间。这些标记相互关联，基因组的这个区域解释了胆大这一特性中11%的变异。

基因标记相互联系，形成每只动物的“个性”

这表明，这一基因组区域对蜘蛛性格有显著影响，但也表明这不是基因组中唯一影响性格的部分。我们还不知道这些标记是否在一个基因内，或者这个基因组区域是否影响基因调控。我们没有发现任何与每个个体的社会结构相关的标记。就社会结构和个性而言，我们的基因组扫描很可能漏掉了有趣的变异，因为只研究了每个蜘蛛个体基因组的一部分。

尽管如此，蜘蛛性格特征遗传基础的发现开辟了多个新的研究方向。研究新发现的基因组区域附近的基因及其功能，将开始揭示它们如何影响行为。在生物个体的层面上，我们可以衡量每个基因变异如何影响个体和群体的成功。在种群水平上，我们可以研究维持这种遗传变异的机制。

总而言之，这项研究迈出了激动人心的第一步，将当代动物行为和遗传学研究融合到这个广泛存在的有趣物种中。更广泛地说，由于这种现象在动物中非常普遍，这一发现有助于我们在更大范围的生物群体中理解动物的个性。