综合果蝇行为数据集绘制遗传多样性图谱，以解码动物行为模式

遗传学领域多年的研究提供了跨越遗传和性状起源和发展的有趣见解，提供了有关其对生活各个方面影响的宝贵信息，从眼睛颜色到对某些疾病的易感性。但是，我们的基因是如何影响我们的行为方式、对威胁的反应以及与他人的互动的呢

尽管遗传学最近取得了进展，但理解行为的遗传基础仍然是生物学最引人入胜的挑战之一。长期以来，科学家们一直转向更简单的生物体来帮助回答这些问题，谦逊的果蝇成为了理想的候选者

这些微小的昆虫与人类共享许多与各种疾病有关的基因，使它们成为理解遗传和行为之间关系的宝贵模型。此外，它们的寿命短、繁殖快、繁殖后代多，也使研究人员能够以经济高效的方式进行大规模研究

然而，在基因和行为之间建立有意义的联系需要大量高质量的数据，因为这些数据需要捕捉各种条件下的各种行为模式。在此背景下，由助理教授佐藤大树、日本千叶大学的奥山隆平先生和高桥由马副教授领导的一个研究小组现在汇编了一个前所未有的黑腹果蝇行为数据集

他们的研究于2025年3月7日发表在《科学数据》上，记录了超过30000只黑腹果蝇（俗称果蝇）在105种基因不同的菌株中的行为，其中包括104种野生型菌株和一种视力受损的突变体

研究小组在密闭空间内仔细记录了苍蝇在15分钟内的运动。这些课程包括正常期和以迫在眉睫的刺激形式模拟的威胁——模拟接近捕食者的扩大黑眼圈

值得注意的是，这些实验是用孤立的苍蝇和成群的苍蝇进行的，使研究人员不仅可以研究个体行为，还可以研究社会互动。在一种特别创新的方法中，该团队用来自不同遗传菌株的苍蝇创建了混合群体，以研究遗传多样性如何影响群体动态

研究人员使用复杂的跟踪软件量化了各种行为指标，包括运动速度、在竞技场中心花费的时间（大胆的指标）、与最近邻居的距离（社交和运动活动的指标）以及暴露于威胁后的冻结持续时间（恐惧反应的指标）。由此产生的数据集提供了一个按遗传背景、性别和社会背景分类的行为反应的全面目录

佐藤博士进一步阐述说：“通过记录不同遗传和环境背景下的行为变化，我们可以扩大对基因、社会环境和个性如何塑造动物行为的理解。”

这个数据集特别有价值的是它能够支持全基因组关联研究，这有助于识别与特定行为特征相关的特定遗传变异。此外，纳入基因相同的苍蝇使研究人员能够检查由相同遗传背景引起的行为变化，也为非遗传因素对行为的影响提供了见解

值得注意的是，这项研究的意义远远超出了果蝇的领域。这项研究中使用的方法和发现可能会为包括人类在内的更复杂动物的研究提供信息，并有助于我们了解已知或疑似遗传成分的心理健康状况。这个公开可用的数据集也为科学界提供了宝贵的资源，使跨学科的进一步分析和发现成为可能

正如佐藤博士所指出的那样，“我们的数据集不仅具有发现和功能分析涉及不同行为模式的致病基因的潜力，而且还可以推动图像分析和跟踪软件的发展。”

通过弥合遗传学和行为之间的差距，这些努力可以为最终导致心理健康治疗发展的研究铺平道路，以及更深入地了解我们的基因如何影响我们的身份和行为 More information: Daiki X. Sato et al, Multifaceted and extensive behavioral trajectories of genomically diverse Drosophila lines, Scientific Data (2025). DOI: 10.1038/s41597-025-04724-3

Journal information: Scientific Data