本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
欢迎来到动物领地性周的第二期。今天，我们将研究一个案例，其中领地大小的差异可能对神经解剖学产生影响。如果您错过了动物领地性周的第一部分，请点击此处查看。
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假设你有两个非常非常 близких 相关的物种。你甚至可以称它们为 同属 物种，因为它们来自相同的分类学属。在大多数方面，这两个物种非常相似，但它们在行为上存在一些非常大的差异。这些行为差异是否可以预测神经生物学差异？
Microtus 属的不同物种展示了哺乳动物交配系统的完整范围：一些物种完全是一夫一妻制，两个个体终生交配，而另一些物种则完全是多配偶制，雄性拥有多个雌性配偶。
交配方式的差异导致了空间记忆需求的一个非常重要的差异：对于一夫一妻制物种，雄性和雌性都倾向于在面积大致相同的土地上生活。然而，对于多配偶制物种，雄性的活动范围在空间范围上比雌性的活动范围（以及典型的一夫一妻制雄性田鼠的活动范围）大得多。这是有道理的：多配偶制雄性的活动范围需要包括多个雌性配偶的较小活动范围。
重要的是，这些多配偶制田鼠的行为差异仅在成熟成年的交配季节才能看到。该物种的幼年雄性田鼠与雌性相比，其活动范围并没有明显更大，而成年田鼠在一年中的其余时间也没有更大的活动范围。这些物种和性别相关的差异可能为空间记忆创造了重要的选择压力。
要问的第一个问题是，观察到的家庭范围空间范围的性别和物种差异是否会导致空间记忆的差异，正如您可能假设的那样。基本的答案是肯定的：在实验室条件下，多配偶制物种的田鼠在空间能力测试中表现出明显的性别差异，雄性优于雌性。一夫一妻制物种的田鼠在相同的测试条件下未能表现出这些性别差异。
如果对活动范围行为的性选择影响了认知的进化（至少在空间知识方面），那么它也可能影响了已知支持空间导航或空间记忆的大脑部分的进化。
海马体已知在空间学习中起重要作用。海马体受损的啮齿动物在空间任务中表现出受损的性能。此外，与其他使用不同食物储存策略的鸟类相比，食物储存地点位于更大区域的鸟类的海马体相对尺寸更大。
为了测试活动范围行为与海马体体积之间的假设关系，研究人员在繁殖季节捕捉了 40 只野生田鼠 - 10 只雄性和 10 只雌性松鼠田鼠，以及 10 只雄性和 10 只雌性草原田鼠 - 并比较了每个物种中不同性别之间的海马体大小。（直接比较物种没有意义，但比较物种之间海马体大小的性别差异是有意义的。）
平均而言，多配偶制雄性的海马体比雌性大 3.2 立方毫米。对于一夫一妻制田鼠，雄性的海马体仅比雌性大 0.5 立方毫米。这与假设相符，但比较物种和性别之间的绝对差异是不恰当的比较，因为总脑容量存在性别和物种差异。当分析海马体体积与跨性别和物种的总脑容量之比时，差异仍然具有统计学意义。在多配偶制田鼠中观察到的海马体体积的性别差异明显大于在一夫一妻制田鼠中观察到的差异。
一个直观上吸引人的大脑进化原则是，更大的神经质量与增加的信息处理有关。然而，经验性地检验这一原则是困难的，因为很难分离神经结构，然后评估它们的功能。然而，这项研究成功地验证了这一原则，至少对于一个神经结构（海马体）而言，该结构已多次被证明与特定类型的信息（空间处理）的处理有关，在两个不同的田鼠物种中都是如此。
重要的是要注意，根据这些发现，不可能最终确定观察到的性别差异是生物学决定的，还是经验导致了更大的海马体。只有受控的实验室研究才能解决这个问题。然而，交配方式对空间能力产生的选择压力以及随后观察到的神经生物学差异似乎得到了相当好的支持。作者指出，并且理所当然地指出，经验的潜在影响的存在与否并不一定排除对其观察到的性别差异的进化解释。
所以，如果你今天只学到一件事：与一夫一妻制雄性相比，多配偶制雄性田鼠拥有更大的海马体，这使它们能够维持更大的领地。
Jacobs, L. (1990). 空间认知的进化：空间行为的性别特异性模式预测海马体大小 美国国家科学院院刊，87 (16), 6349-6352. DOI: 10.1073/pnas.87.16.6349