俗话说，龙生龙凤生凤，老鼠生的儿子会打洞，这句话揭示了最浅显的遗传学原理。然而，要解析其中蕴含的复杂行为——动物如何将构建精巧结构的能力遗传给后代，实际上并不容易。在最新一期（1月17日）《自然》杂志上，来自美国麻省脑科学研究中心和比较动物学博物馆的研究人员发现了其中的奥秘。

现代科学指出，基因能塑造我们的身体和行为，这一点已被广泛接受。科学家们也在不遗余力地寻找两者之间的关系。然而，包括人类在内的动物的身体和行为也能改变周围的世界，比如海狸可以修建水坝，这意味着海狸的基因在某种程度上能重新定向整个河流的走向。

著名演化生物学家理查德·道金斯（Richard Dawkins）将这种现象称为“扩展表型”（extended phenotype），即生物对其环境的影响，例如海狸水坝、蜂巢、鸟巢和地洞等。这些事物本身没有基因，但基因明显影响了它们的构建。2004年，道金斯曾写道：“21年前，我说过没有人利用动物构建作为表型进行遗传学研究，我认为现在还是这样。”

不过，最新这项研究打破了这一说法。目前已加入哈佛大学的霍皮·霍克斯特拉（Hopi Hoekstra）进行了一项无生命物体的遗传学分析。这项始于2005年的研究，解释了为什么一种名为oldfield mouse（Peromyscus polionotus）的老鼠能精心搭建起两个隧道的洞穴——一个用于通往洞穴，一个用于逃生，而它的“近亲”鹿鼠（deer mice，Peromyscus maniculatus）却只打了一个单隧道洞穴。

这些发现凸显了基因组学革新性进展的重要性。科学家们通过便宜又快速的DNA测序技术，进行了行为遗传学分析，无需局限于实验室的几种动物，而是可以将实验范围扩展到野外。“在我看来，自然界群体生物中基因和行为之间的联系，将是未来生物学发展的下一个契机，”霍克斯特拉说。

研究人员通过oldfield mouse与deer mice的杂交培养，发现其后代依然会挖出复杂的通道，这表明oldfield的基因占主导地位。随后，他们进行了第二代选育——把杂交鼠与鹿鼠再进行杂交，结果发现了与逃生隧道挖掘有关的基因。一些后代挖出的隧道更短，而另一些则挖出长隧道。

研究人员进行了DNA分析，发现了三个遗传区域导致挖洞长度的变化，还有第四个遗传区域影响了是否挖掘逃生隧道。由此，研究人员认为挖掘复杂地洞的行为是由几个基因模块（genetic modules）决定的，每个模块调控着挖洞大小或形状的一个方面。

这些研究数据表明，复杂行为可能是随时间推移所积累的基因决定行为的组合形成的。霍克斯特拉表示，最终还需要将oldfield小鼠的基因插入到鹿鼠基因中，才能得到确切答案。