【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】在50个不同的容器中放置50只新生的蠕虫，它们将在大约同一时间开始寻找食物。像其他物种的成员一样，纤细的线虫和其他个体一样，会表现得像他们自己的年龄一样。然而在发育中的蠕虫中控制年龄适宜行为的先天系统并不是完全可靠的。尽管在相似的环境中共享相同的基因和成长，一些个体的蠕虫将不可避免地行进到他们自己的鼓的节拍。
控制蠕虫行为的先天系统并非完全不灵活，允许某些个体从人群中脱颖而出。图片版权：洛克菲勒大学
洛克菲勒大学(Rockefeller University)的一项新研究阐明了在不同生命阶段指导行为的生物学，同时也指出，在发育中的神经系统中，特定神经调节因子的变化可能会导致偶然性的变化。由Cori Bargmann领导的这项工作，是由一个新设计的系统实现的，该系统允许科学家在整个生命周期中记录个体蠕虫的行为信息。它在细胞中发表。研究者巴格曼说：模式在生命的每个阶段不同的模式在其他阶段和我们创建的系统可以看到很明显的方式非常复杂和健壮，也可以观察到一些像个性一样复杂的东西，并开始分解它背后的生物学。
化学整合
对基因控制行为的理解很大程度上来自于实验，这些实验包括在短时间内通过外部刺激改变一个主体的正常状态，比如给老鼠一些奶酪作为完成迷宫的奖励。对基因如何影响动物行为的了解少之又少。Shay Stern是巴格曼实验室的博士后研究员，他设计了一个系统来捕捉蠕虫在整个发展过程中自发的、内部产生的行为，总计约50小时。科学家们集中研究了觅食行为——蠕虫在寻找食物时的漫游行为，发现了非常相似的个体之间的活动模式。
有一些例外个体蠕虫的活动模式在整个开发过程中都是相似的。图片版权：洛克菲勒大学
尽管这些蠕虫是分开的，它们并没有收到外界的信号，但它们还是积极地寻找食物，与其他蠕虫一样，在发展的每个阶段都看到了觅食行为的非常精确的差异。通过在一些蠕虫中制造基因突变，研究人员还能识别出特定的神经调节因子，或大脑中的化学信使，通常能让动物按时完成任务。例如一种破坏了化学信使多巴胺的突变，在后期发展中影响了蠕虫的漫游速度。其他的突变会影响每个发育阶段的行为模式，这表明不同的神经调节因子会影响不同时间尺度下的行为。
天生如此
当大多数的蠕虫符合相同的行为模式时，一些个体的蠕虫表现出非典型的觅食行为。个体间的可变性通常归因于遗传差异或不同环境的暴露，但研究人员设计了这项研究来解释这些差异，在相同的环境中使用基因相同的蠕虫。对这些个体差异的一种解释可能是神经系统发育的微小差异。巴格曼指出有一个随机性因素，即某些神经元之间是如何相互联系的，而不是由基因控制的。
但巴格曼和他的同事们也证明了神经调节因子也能起作用。研究人员发现，从蠕虫种群中移除化学信使血清素，会大大减少显示独特漫游模式或个性的蠕虫数量。事实上没有血清素，所有的蠕虫在同一时间都表现出相同的觅食行为——这一发现表明了个体对于生存的重要性。从进化的角度来看不可能让所有人都像lemmings一样从悬崖上走下去——有些人为了生存需要做一些不同的事情。
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参考：Cell
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：洛克菲勒大学
编译：双螺旋
审校：博科园
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