De rol van vasopressine (Avpr1a) en oxytocine (OXTR) receptor gen variatie als een proximaal mechanisme voor inter- en intraspecifieke verschillen in persoonlijkheid in bonobos (Pan paniscus) en chimpansees (Pan troglodytes)

Datum: 12 januari 2016

Locatie: Evenementenhal Planckendael - Leuvensesteenweg 582 - 2812 Mechelen

Tijdstip: 15 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Biologie

Promovendus: Nicky Staes

Promotor: Marcel Eens & Jeroen Stevens

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Nicky Staes - Faculteit Wetenschappen, Departement Biologie



Abstract

Sinds de ontdekking van bonobo’s ongeveer een eeuw geleden, proberen wetenschappers te achterhalen in welke mate ze verschillen tonen in gedrag in vergelijking met hun nauw verwante zustersoort, de chimpansees. Het doel van deze studie is om in detail te onderzoeken hoe bonobo’s en chimpansees verschillen in persoonlijkheid en welke proximale mechanismen mogelijk verantwoordelijk zijn voor variatie in persoonlijkheid, zowel tussen als binnen de twee soorten.

In eerste instantie werd persoonlijkheid gemeten in bonobo’s gebruik makend van twee methoden: een psychologische en een gedrags-ecologische persoonlijkheidsbenadering. De psychologische methode is gebaseerd op een methodologie die ook in de menselijke persoonlijkheidsliteratuur wordt gebruikt, waar mensen die vertrouwd zijn met de dieren wordt gevraagd om een vragenlijst in te vullen. Elke dier wordt beoordeeld op een schaal van 1 tot 7 op een lijst van 54 persoonlijkheidskenmerken. Dimensie reductie analyse van deze adjectieven voor een totaal van 154 dieren (~80% van de totale populatie bonobo’s in gevangenschap wereldwijd) resulteerde in een persoonlijkheidsstructuur met zes factoren, die erg gelijkt op de structuur eerder beschreven voor chimpansees. De factoren werden dan als volgt benoemd: assertiviteitR, openheidR, zelf-disciplineR, extraversieR, vriendelijkheidR en aandachtigheidR. De betrouwbaarheid van deze dimensies werd nadien getest en op basis van hun associatie met geslacht, leeftijd en geobserveerde gedragingen toonden assertiviteitR, openheidR en extraversieR goede constructvaliditeit. Zelf-disciplineR vertoonde significante associaties met gedrag maar meer onderzoek is nodig omdat de adjectieven die op deze factor laden verschillen tussen bonobo’s en chimpansees. VriendelijkheidR en aandachtigheidR toonden zwakke constructvaliditeit en zouden verder experimenteel onderzocht moeten worden.

De gedrags-ecologische benadering maakt gebruik van de frequenties en duur van gecodeerde gedragsobservaties om persoonlijkheid te bepalen. Dimensie reductie analyse van 22 temporeel stabiele gedragingen, verzameld voor een totaal van 46 dieren, resulteerde in een persoonlijkheidsstructuur met vier factoren. Bonobo’s scoorden bijgevolg hoger of lager op sociaalB, openB, moedigB en actiefB. Validiteit voor deze persoonlijkheidsdimensies werd voor alle vier factoren bevestigd op basis van hun associaties met geslacht, leeftijd en dominantie. Onze resultaten tonen ook aan dat door gedragsvariabelen van zowel naturalistische als experimentele observaties te combineren in één dimensie reductie analyse, de gedragsvariabelen samen kunnen clusteren, wat resulteert in minder persoonlijkheidsdimensies, die meer robuust zijn en dus aparte labels verdienen. Een vergelijking van de persoonlijkheidsdimensies afkomstig van de psychologische benadering met die van de gedrags-ecologische methode, toont dat de openheid dimensie die in beide methoden werd gevonden, grote gelijkenissen vertoont. De andere dimensies vertoonden echter relatief weinig gelijkenissen, waaruit we besluiten dat de persoonlijkheidsdimensies van beide methoden verder gebruikt moeten worden voor toekomstig onderzoek omdat ze verschillende aspecten van bonobo persoonlijkheid beschrijven. We toonden ook aan dat ongeveer 13% (extraversie) tot 53% (socialiteit) van de variatie in deze persoonlijkheidsdimensies te wijten is aan genetische variatie in onze bonobopopulatie.

Daarom was het tweede doel van deze studie om te achterhalen wat de proximale mechanismen zijn die variatie in persoonlijkheid veroorzaken in bonobo’s en chimpansees, door te kijken naar variatie in twee kandidaat genen: het vasopressine 1a (Avpr1a) en oxytocine (OXTR) receptor gen. In mensen is een polymorfisme op een specifieke nucleotide locatie in the derde intron van het OXTR gen (rs53576 SNP (A/G)) geassocieerd met variatie in sociaal gedrag. Dragers van het risico allel (A) gedragen zich minder empatisch en minder prosociaal dan dragers van het G allel. Omdat bonobo’s en chimpansees van elkaar verschillen in dezelfde kenmerken, was onze hypothese dat variatie op de rs53576 positie aan de basis zou kunnen liggen van deze verschillen tussen de twee soorten. We sequeneerden een 320bp regio rondom rs53576 maar vonden geen aanwijzingen voor de aanwezigheid van deze SNP in het genus Pan. We vonden echter wel nooit eerder beschreven SNP variaties in het chimpansee OXTR gen die niet voorkomen bij mensen en bonobo’s. Er werden in deze studie echter geen verdere associaties gevonden tussen deze SNP variaties en persoonlijkheid in chimpansees.

Ook lengte verschillen in de promotor regio van het Avpr1a gen beïnvloeden gedrag, voornamelijk sociaal gedrag, in verschillende diersoorten, variërend van woelmuizen tot primaten, inclusief mensen. Wat interessant is, is dat bonobo’s in vergelijking met chimpansees, meer gelijken op mensen in de promotor regio van het gen, omdat chimpansees daar vaak een deletie vertonen van ~350bp, die ook wel DupB genoemd wordt. Deze deletie werd gesuggereerd aan de basis te liggen van enkele opmerkelijke gedragsverschillen die teruggevonden worden tussen chimpansees en bonobo’s, wat door onze studie bevestigd werd. We vonden een associatie tussen Avpr1a en geobserveerde sociabiliteit in chimpansees, en met aandachtigheidR en openheidB in bonobo’s. Chimpansees met twee DupB allelen, die dus van genotype meer gelijken op het genotype gevonden in bonobo’s, vertoonden ook persoonlijkheidsprofielen die meer gelijkend zijn op die van bonobo’s. Deze resultaten benadrukken het belang van kandidaat genen met grote effecten op gedrag, en vooral het effect van variatie in Avpr1a als een mogelijk proximaal mechanisme voor verschillen in persoonlijkheid zowel tussen als binnen chimpansees en bonobo’s.