在澳大利亚鲨鱼湾,你可能会撞见一只海豚用吻部顶着一块锥形海绵,慢悠悠地在沙地上扫来扫去。它不是在玩,而是在执行一项需要苦学数年才能掌握的祖传觅食术——“海绵术”。
这项行为已被科学家追踪了超过25年。使用者多为雌性,它们把海绵套在长吻上,扎向海底沙层,搜寻一种藏在沙粒间隙里的小鱼。海绵既隔开了粗糙的沙粒,又增加了探扫面积,让海豚能向更深的水域扩展餐桌。
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动物使用工具并不稀奇,黑猩猩会钓白蚁,海獭会砸贝壳。但鲨鱼湾这群海豚的特殊之处在于,这种由母亲传给女儿的文化行为,不仅在食谱和社交上劈出了一道分界线,还在基因表达的层面刻下了可测量的标记。
换句话说,经常套着海绵捕猎的“海绵海豚”,和同一片海域里从不碰工具的邻居,在表观遗传上已经拉开距离。文化,真的在它们身上留下了一道生物学印记。
一项只能拜师母亲的技术
鲨鱼湾的海豚还会另一种工具技巧——“贝壳术”:叼起空贝壳像碗一样舀鱼吃。2020年的研究显示,贝壳术主要靠朋友之间横向传播,像是一种社交圈里的流行魔术。
海绵术的传承路数却完全不同。它几乎一律由母亲教给幼崽,且幼崽多为雌性,雄性极少掌握。这种垂直传承本身就够特别,更具挑战的是学习难度:海豚平日捕猎全靠回声定位,一旦吻部套上海绵,海绵就成了强烈的声波干扰器,把回声信号搅得模糊不清。
幼崽要连续跟在母亲身边观察好几年,才能逐渐适应这种被“屏蔽”的感知方式。母海豚在这段时间里觅食时间拉长、休息时间缩短,几乎把所有精力都倾注在传艺上。
代价这么高,海绵术能一代代传下来的唯一理由,就是它在关键时刻太好用了。当海洋热浪让常见小鱼变得稀少时,海绵海豚能转而翻找沙层底下的替代猎物,而没这门手艺的邻居则要直面更大的食物压力。
吃的不一样,交的朋友也不一样
如果仅仅是喂饱肚子的方式不同,或许还不足以引发基因组学层面的好奇。但长期野外数据拼出了一幅更完整的画面:两群海豚虽然住在同一片水域、血缘关系有时还挺近,生活节律和社交网络却几乎分裂成两个物种。
海绵海豚偏爱独自捕猎,群体活动时间明显更少。它们经常脱离大部队单干,结成的小圈子也不是以血缘为纽带,而是清一色掌握海绵术的同伴——一种因共同技能而结盟的模式。
吃不同的东西,混不同的圈子,精力分配截然不同。
这些差异堆叠到一定程度,便触动了一个更深层的问题:既然行为能让基因背景相似的个体经历如此不同的生活,那么这些生活方式本身,会不会反过来在基因表达上留下线索?
从皮肤样本里翻找“文化账本”
瑞士苏黎世大学的演化生物学家迈克尔·克吕岑和同事,把鲨鱼湾当成了天然实验场。逻辑很清晰:环境相同,水体相同,基因背景相近,唯一的变量是有没有学会海绵术。如果发现系统性的生物学差异,那么文化传递的嫌疑就最大。
团队从过去二十多年间采集的96份海豚皮肤样本入手,其中23份来自确认会使用海绵的个体,73份来自同一海域不使工具的邻居。他们逐一扫描了近3万个基因组位点上的DNA甲基化模式。甲基化就像给基因贴上一张“暂时别读”的便签纸,不改动基因序列本身,却能直接影响基因是否被激活。
分析结果清晰得令人兴奋:在对比海绵海豚和非海绵海豚时,多个基因位点的甲基化水平出现了显著差异。这群拜同一个“师父”、共享同一门技术的海豚,在基因表达的调控层面写下了自己独有的账本。
这项发表于《自然·生态与演化》的研究指出,这是首次明确展示,一种非人类动物的文化行为可能与其表观遗传模式产生关联。研究团队强调,这并不意味着学会海绵术直接修改了甲基化,更可能是技能带来的持续行为差异——例如长期独居、食谱改变、压力水平变化——一步步左右了基因的读取方式。
一张化学“便签纸”,就这样把一道文化的影子印在了生物的底层代码上。而鲨鱼湾的海豚,也许只是让我们窥见了这种文化与基因相互纠缠的冰山一角。
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