《鸟的内心世界

许多鸟类在冬天飞到赤道很远的地方，夏天又飞到别处，试图在季节温度变化之前保持领先地位。现在，动物学家发现了一种基因，似乎可以帮助控制它们的去向。它是如何工作的?就像人体内的一种基因可以帮助他们跑得更快一样，这种基因可能会让一群莺比它们的邻居飞得更远。Phil Sansom从宾夕法尼亚州立大学的David Toews那里听到……

大卫:我们发现了这个基因，我们认为它是导致新热带候鸟迁徙差异的原因，

菲尔:真的吗?基因控制着它的迁移?我还以为这些都是它小时候学的东西呢。

大卫-是的，这些小鸣禽，没有人告诉它们该去哪里。

菲尔:太棒了。那么这些鸟是什么呢?

大卫:这些是新热带候鸟。大约有110种，但我们实际上只关注了两种:金翅莺和蓝翅莺。

菲尔-这些是什么样子的?

大卫:它们颜色很鲜艳;但蓝翅莺，不像他们的名字，实际上几乎完全是黄色的，有一个小黑色的面罩;金翅莺看起来非常不同，它们大部分是白色的，它们有一个非常明显的黑色面罩和喉咙。他们在基因上非常相似。

菲尔:它们迁徙的时候会去哪里?

这些鸟主要生活在美国东部和加拿大，但它们会迁徙到中美洲和南美洲。

菲尔-你是怎么弄明白的，然后追踪一只鸟到，我不知道，中美洲?

大卫:这实际上是最棘手的部分之一;跟踪一只12克重的小鸟的整个年周期在后勤上是非常困难的。我们不能把GPS追踪器放在一只鸟身上，因为为它供电和传输数据所需的电池和鸟一样重。所以我在托莱多大学的合作者使用了这些非常巧妙的光记录器;这是一个小背包，你把它放在鸟类繁殖的地方，它可以全天捕捉被动光。长话短说，如果你知道日出、日落和正午的精确位置，你就能估计出纬度和经度。现在你必须在第二年抓住这只鸟，从这些背包里下载数据，因为它们没有传输的能力。所以你不可避免地…因为这些鸟会分散，有些在迁徙过程中并不能全部存活下来。如果你足够幸运，或者有足够的钱拿出足够多的背包，并拿回足够多的背包，你就可以看到这些迁徙的莺的个人活动。

菲尔-好吧。所以你在学习鸟儿的去向。然后，怎么，把它和基因比较?

大卫:是的，在那些一路飞到南美洲的鸟类和那些飞到中美洲的鸟类之间，存在着巨大的差异。然后我们使用了全基因组重测序。我们发现这与鸟类性染色体的一个区域有很强的联系，在这个区域，我们发现了一个基因;这个基因是VPS13A。

菲尔-哦，太拗口了。

大卫:是的。这基本上涉及到细胞核和线粒体之间的串扰。这是一种允许脂质来回移动的看门人蛋白质。

为什么这是移民的问题?我不明白。

大卫-是的。这就是6500万美元的问题，我们不知道。有一些建议认为它参与调节这些与压力相关的分子产物，称为活性氧。这些都是有害的副产品，即使是你和我在锻炼时也会产生。所以对于这个基因的不同变体的解释是它帮助调节产生的压力副产品的数量。但除此之外，我们实际上对这个基因的作用并没有明显的线索。

菲尔:如果你是对的:如果你有这种基因的一个版本，你会飞，你会受到一点压力，你会下降，你在中美洲;但如果你有另一个版本，你就不会有那么大的压力，你可以继续飞一段时间，一直飞到南美洲。

大卫-对，就是这个主意。

冠状病毒似乎是从蝙蝠那里传播给我们的，可能是通过穿山甲等第三方传播的。如果是这样的话，这将远远不是第一次动物病毒决定人类看起来足够相似，从而进行跳跃-想想禽流感，疯牛病，甚至艾滋病毒。因此，南佛罗里达大学的动物学家一直在研究动物与人类密切生活的方式，特别是测试光污染如何影响携带一种常见但危险的疾病——西尼罗河病毒的麻雀。菲尔·桑索姆从梅雷迪思·克恩巴赫那里听说…

梅雷迪思-家麻雀，当它们在夜间暴露在光线下时，它们也无法应对西尼罗河病毒的感染。他们患病的时间更长，实际上可能更容易死于这种疾病。

菲尔-所以光线似乎在某种程度上影响了他们的健康?他们就不能对付病毒吗?

梅瑞狄斯-对。正确的。因此，个体实际上患病的时间更长，这可能会增加他们在其所在地区引起西尼罗河病毒爆发的机会。西尼罗河病毒是在美国、欧洲和非洲传播给人们的病毒之一。基本上，我们对为什么这些疾病会蔓延很感兴趣。所以我们选择了夜晚的光因为我们也知道夜晚的光正在迅速扩展到所有大陆，当然除了南极洲;但我们知道它还有很多其他的负面影响。

菲尔-那你对郊区麻雀的看法是什么?大概你不会真的把携带病毒的麻雀放到一个漂亮城市的郊区。

梅瑞狄斯-对。所以我们在圈养环境中进行了实验感染，这有它的警告，因为它是远离自然的。这些麻雀基本上被安置在房间的一边，我们安装了一个小灯泡，就像你家里的灯泡一样，在房间的另一边，在一个你可能在自然界中发现的足够暗的水平上。

菲尔-然后你给他们一点病毒?

梅瑞狄斯-对。所以我们让他们接触到少量的病毒。

那是什么样子一只感染了西尼罗河病毒的麻雀?

梅瑞狄斯:这取决于麻雀。有很多不同的变体。有些鸟会蓬松起来或看起来无精打采，而有些鸟你甚至永远不会知道它们生病了。

菲尔-如果很难判断这些鸟是否真的生病了，那么你用什么来测量光污染对它们的影响有多严重?

梅瑞狄斯:我们会测量一个人的体重，这表明他们应对疾病的能力。你可能会认为一只体重下降很多的鸟是一只病得很重的鸟。然后我们也会取一个血液样本来测量有多少病毒在循环，或者通过他们血液样本中有多少病毒来测量他们的病有多严重。

菲尔-你发现了什么?光污染有多严重?

梅雷迪思:光污染实际上对这些麻雀来说是一个相当大的问题。夜间暴露在光线下的麻雀血液中的病毒含量要高得多。褪黑激素可能与此有关。这是一种夜间分泌的激素，但在夜间暴露在光线下的鸟类体内会被抑制。褪黑素是免疫系统的调节器，这意味着，如果没有褪黑素，你的免疫系统可能会完全紊乱。另一个机制是免疫系统会在一天中波动。所以某些免疫细胞的浓度可能更高，或者在白天可能有更多的一个免疫细胞。因此，当他们不再有明暗的区别时，他们的免疫系统可能会因为不知道现在是一天中的什么时间而变得混乱。

菲尔-现在，我们在裸遗传学节目。你能从这些麻雀的基因中找到什么线索吗?

梅瑞狄斯-没错。因此，在另一项研究中，我们进行了转录组分析，这基本上告诉我们，为了应对西尼罗河病毒感染，麻雀上调了哪些基因。在夜间暴露在光线下的鸟类，会上调这些与病原体抗性相关的基因;这是违反直觉的，因为你会认为携带更多病毒的鸟类会有更差的抵抗力，但这些携带更多病毒的鸟类实际上更早地上调了这些途径。我们还从其他一些基因特征中发现，在夜间暴露在光线下的个体会遭受更多病原体引起的损害，这意味着遭受更多的感染。

菲尔-嗯。因此，无论光线对这些鸟类造成了什么影响，它们的基因都在拼命地追赶。

梅瑞狄斯-没错。