研究人员首次表明，高山山雀的惊人空间记忆背后有一个遗传成分。这些精力充沛的半盎司鸟每年秋天都会藏起数以千计的食物并依靠这些隐藏的物品来度过西部山区的严冬。为了找到这些藏品，山雀会使用高度专业化的空间记忆能力。
尽管人类和其他哺乳动物的空间记忆的遗传基础已经被证明，但这种联系的直接证据以前从未在鸟类中被发现。
新研究《The Genetic Basis of Spatial Cognitive Variation in a Food-Caching Bird》于11月3日发表在《Current Biology》上。这项研究由康奈尔鸟类学实验室、科罗拉多大学博尔德分校、内华达大学雷诺分校和俄克拉荷马大学的科学家合作完成。
研究报告首席作者、康奈尔鸟类学实验室的博士后研究员Carrie Branch指出：“我们都使用空间记忆来导航我们的环境。没有记忆就没有学习，一个生物体将不得不为每项任务从头开始。因此，对于这些鸟类来说，能够记住它们把食物藏在哪里真的是生死攸关。我们已经能够表明，自然选择正在塑造它们记忆位置的能力。”
如果自然选择（适者生存）正在塑造雏鹰的记忆就必须满足某些标准。该特征必须有变异。一些雏鹰确实比其他的雏鹰更善于重新找到它们的仓库。据了解，在空间记忆任务中表现较好的鸟类更有可能生存并产生后代。重要的是，该性状的变异必须有一个遗传基础。
Branch说道：“在塑造行为方面，环境仍非常重要，但我们在这里的工作表明，基因可能创造了大脑结构，然后经验和学习可以建立在这之上。”
为了测量雏鹰的记忆，高级作者Vladimir Pravosudov和他在内华达大学里诺分校的团队为加州内华达山脉的野生山地雏鹰群体设置了“智能”喂食器阵列。
每个喂食器都配备了无线电频率识别传感器。接受测试的42只鸟儿都被装上了米粒大小的腿部标签，这些标签会发出一个识别信号。每只鸟被分配到每个阵列中的八个喂食器中的一个。喂食器传感器读取鸟儿的ID标签，当它是该个体的匹配喂食器时一个机制就会打开门，鸟儿因此就会得到一个种子。
然后，科学家们跟踪鸟儿们花了多少次尝试才一致地去找正确的喂食器。在这个测试中，表现最好和最差的鸟儿之间的差异有点小，但以前在这个系统中的工作表明，这种差异确实影响了生存。
为了了解空间记忆和遗传结构之间的联系，科罗拉多大学博尔德分校的合著者Georgy Semenov和Scott Taylor对山雀的基因组进行了测序。
Semenov说道：“我们用两种方法将雏鹰的遗传变异跟空间记忆联系起在传统的全基因组方法中，我们比较了不同个体的遗传数据，从那些在空间学习和记忆任务中表现良好的个体到那些表现不佳的个体。我们用一种新的机器学习算法做了同样的比较......两种方法都显示出跟空间记忆有关的数百种差异。基因组中的许多变异出现在已知跟大脑中的学习、记忆和神经元发育有关的区域。”
研究人员们表示，关于空间记忆本身的影响仍有许多问题，其中包括它在女性选择配偶时可能发挥的作用。