動物行為/天生與後天

天生與後天

行為存在於一個連續體上，從很大程度上取決於遺傳因素（即本能）到那些主要透過經驗獲得的行為。本能成分是指在沒有事先經驗或不需要事先經驗的情況下表現出來的行為。例如，剛孵化的、沒有經驗的某一種蜘蛛，在沒有老師的情況下，就能以很少的變化構建它們的網，這證明了這一點。學習行為是指透過與周圍世界的相互作用而獲得的行為。

天生與後天描述了關於個體在生理和行為特徵方面的差異是天生品質（“天生”）的產物還是由個人經歷（“後天”）塑造的產物的爭論。這種二分法旨在區分人類（心理）構成有多少是環境影響的結果，以及多少是系統發育遺傳的結果。在今天的觀點中，用這種非此即彼的形式來表達這個問題存在著多種問題。最重要的是，兩者並非相互排斥的概念。現在已經清楚，在任何情況下，這兩種影響都起著重要的作用，因為所有發展都代表了遺傳因素和環境條件之間複雜的相互作用。

從本質上講，個體的表型是其發育過程中起作用的遺傳和環境因素的結果。基因型是個人從父母那裡繼承的所有遺傳物質的集合。表型是個人基因型的可觀察到的特徵或性狀，包括形態、生理和行為性狀。環境包括除基因以外的個人及其周圍環境的所有其他方面（激素水平、飲食、家庭生活等）。

發育相互作用的四個主要關係

為了更好地理解和研究個體的基因型、表型和環境之間這種複雜的相互作用網路如何協同工作以影響個體的發育，將這些相互作用分解為四個主要關係是有用的：(1)父母的基因型如何影響個體的基因型，(2)個體的基因型如何影響其表型，(3)個體的環境如何影響其表型，以及(4)個體的表型如何影響其環境。^[1]

父母基因型→後代基因型

父母分別貢獻他們 50% 的遺傳物質來構成其後代的整個基因組。編碼在個人 DNA 中的基因影響發育和行為。儘管個體的整個基因組都是從父母那裡繼承的，但由於存在導致遺傳多樣性的機制（如突變和重組），沒有兩個個體具有完全相同的基因型（同卵雙胞胎除外）。^[2]

個體基因型→個體表型

個體的基因型包含所有從父母那裡繼承的基因，但並非所有這些基因都在個體的表型中表達。這是通過幾種機制發生的，包括髮育變化和顯性模式。

發育變化：在生物體身體的任何給定細胞的任何給定時間，一些基因是活躍的（開啟），而另一些基因是失活的（關閉）。調節基因主要控制基因何時開啟或關閉，包括僅在發育的關鍵時期發生的改變以及日常運作的事宜。基因通常與其他基因協同使用，形成一個複雜的基因表達網路，很少單獨使用。

顯性模式：許多基因具有不止一個等位基因（同一個基因的不同形式或表達）。由於孟德爾遺傳模式，如顯性-隱性或共顯性模式，許多基因從未表達或僅部分表達。因此，影響特定性狀或特徵表達（例如眼睛顏色）的基因的所有不同等位基因可能導致不同的表型表達（例如棕色、綠色、藍色、褐色）。然而，大多數性狀或特徵的表型表達是多個基因（多基因遺傳）的結果總和，並且一些基因可以影響多個性狀。^[3]

個體環境→個體表型

如前所述，個體的表型是其基因和環境相互作用的結果。因此，任何給定的基因型在不同的環境條件下都會有不同的發育；這被稱為表型可塑性。反應規範的概念描述了這種個體基因型表型表達的潛在可變性：“所有可能從給定基因型產生的表型，相對於它可以生存和發育的所有環境。” ^[4][5]

表型可塑性的一個極端例子是隱性常染色體代謝遺傳病，苯丙酮尿症 (PKU)。這種疾病是由於 12 號染色體上的一個基因發生突變，該基因編碼苯丙氨酸羥化酶。由於突變導致酶無功能，具有兩個該隱性基因複製的人無法代謝苯丙氨酸，苯丙氨酸是許多食物中的一種氨基酸。如果患有 PKU 的個體食用正常飲食，苯丙氨酸的積累會在血液中積累，並導致腦發育受損、智力障礙、癲癇發作和其他健康問題。然而，如果患有 PKU 的個體在出生後不久就被放置在嚴格的無苯丙氨酸飲食中，他們就可以健康地發育和生活。因此，患有 PKU 的個體（感興趣的基因型特徵），在不同的環境條件下（飲食中存在或不存在苯丙氨酸），將發展出截然不同的行為表型（腦發育受損與腦發育不受損）。^[6][7]

父母也對他們後代的環境做出了巨大貢獻。父母對他們的孩子接觸的經驗有很大的影響，包括他們接受的父母照料和營養的質量。值得注意的是，父母對後代的行為受到其遺傳基因以及之前發展經歷的影響，這些都影響了他們的特定育兒方式。因此，個體的環境也受到其父母的表型和基因型的極大影響。^[8]

例如，帶有使 fosB 基因失活的突變的小鼠在對幼崽的養育能力方面明顯不足。這表明哺乳動物的養育能力具有遺傳誘導的成分。^[9]

個體表型→個體環境

個體的行為遺傳傾向會自然地引起周圍人的某些反應。例如，不喜歡被抱的活躍的小貓會比那些喜歡捲縮在人腿上睡覺的小貓得到明顯更少的擁抱。因此，個體也會對其自身環境產生重大影響，而環境反過來又會影響其表型。

此外，個體積極地塑造著自己的環境，透過尋求與其興趣、性情和能力相符的經驗和周圍環境。例如，喜歡閱讀的孩子往往比不喜歡閱讀的孩子閱讀更多。他們讀得越多，閱讀能力就越強，這將使他們能夠閱讀更具挑戰性的書籍，並引導他們發展更高階的詞彙量。憑藉這種更發達的技能組合和透過追求興趣而獲得的常識，喜歡閱讀的孩子很可能在學校取得更大的成功。

研究四大主要關係

這四種主要關係，通常用基因-環境相互作用這一術語概括，構成了理解影響發展的相互作用複雜網路的基本視角。這些不同的基因-環境相互作用包含許多時間敏感且精確整合的變化，這些變化共同作用產生每個特徵。因此，斷言一個複雜的表型特徵，如行為，純粹由遺傳或環境決定是愚蠢的。同樣，也不能聲稱個體的基因型或其環境在表型發展中更重要。因此，自然與 nurture 的爭論是一種謬論，然而，這場爭論確實提出了許多仍然引起人們極大興趣的問題。行為遺傳學領域關注的是研究遺傳和環境因素之間導致觀察到的行為和發育表型變異的關係。

行為遺傳學家透過兩個主要前提研究這個問題：行為或表型特徵受遺傳因素影響的程度，以及行為或表型特徵受環境因素影響的程度。雙胞胎研究：對人類行為特徵遺傳性的研究來說，一個極其寶貴的來源是收養雙胞胎研究，因為科學家無法控制和操縱人類血統或發育環境。這些研究比較了共同撫養的單卵雙胞胎（同卵雙胞胎）與出生後分離並分別撫養的單卵雙胞胎。由於同卵雙胞胎共享 100% 的基因組，因此雙胞胎之間的差異可以假設是由於環境因素造成的。