科学探索|雄性生殖器顶端的几百根刺,成了雌性挑选配偶的标准( 二 )
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雌性四纹豆象 。图片来源 :limbatus - Callosobruchus maculatus female (scanned 35 mm slide) Uploaded by Richard001,CC BY 2.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid = 11695685
当然,寻找高质量的雄性来孕育高质量后代的这种概念并不新鲜 。但是当雌性必须在生殖器受伤的直接成本和优秀后代的最终利益之间进行权衡时,Arnqvist 团队的这项研究增进了我们对雌性豆象应对这种“胡萝卜加大棒”式演化的理解 。来自美国匹兹堡卡内基自然历史博物馆(Carnegie Museum of Natural History)的昆虫学家 Ainsley Seago 告诉我:“你可以(在雌性的演化中)看到来自不同方向的角力 。”来自德国基尔大学(University of Kiel)的动物学家 Yoko Matsumura (没有参与该研究)则表示,这两种相互竞争的(演化)压力在不同的时间尺度上发挥着作用,但它们带来的好处是延续性的 。雌性通过与高质量雄性的基因结合,来帮助自己的基因继续遗传下去 。
对于那些与长刺雄性交配的雌性来说,它们甚至还可能获得一些即时的好处。Arnqvist 的团队发现,与长刺雄性交配的雌性一生中会比只与短刺雄性交配的雌性产下更多的卵 。这些长刺雄性可以更好地刺入雌性的血淋巴(hemolymph),后者相当于昆虫的血液,会围绕生殖道进行循环 。这意味着精子会随着血淋巴流入雌性体内,令其怀孕 。这种长刺基因还可能产生质量更高的精液 。这种含有多种成分的液体重量可达雄性体重的 8%,按比例计算,这相当于人体中全部血液的重量 。雄性豆象的精液还富含数百种化学成分,其中许多成分被认为可以提高雌性的产卵量,或为雌性身体提供急需的营养(在豆象发育成熟后,它们会停止进食,只专注于交配) 。
到这里,雌性豆象的一生仍然称不上是一个幸福故事 。但是,澳大利亚西澳大学(University of Western Australia)的进化生物学家 Blake Wyber 说,这些发现或许可以使雌性豆象的命运看上去不再那么凄惨。Wyber 没有参与上述研究 。他指出,Arnqvist 和其团队的研究结果也有助于将重点放在雌性视角上,这是动物交配研究中普遍缺乏的做法 。Wyber 和他的同事们正试图对他们自己的豆象种群做类似的观察,希望使用新技术测量雌性的生殖道是如何随着时间推移而发生变化的,也许还能比较不同个体之间的差异。Wyber 告诉我:“这代表着雌性的命运并不悲惨 。它们能够从这种情况中得到收益,并不只是被雄性利用 。”美国曼荷莲学院(Mount Holyoke College)的进化生物学家 Patricia Brennan 没有参与这项研究,她认为这个结论“完全是你所期望的” 。她告诉我,如果雌雄双方无法从中得到好处,“那么这种交配方式为何得以续存?”
Arnqvist 和其他人认为,这种演化方式还可以在其他存在性别对抗的物种中得到映照 。比如雄性臭虫(Cimex lectularius)会用它们的军刀般的生殖器官刺入雌性的腹部,并在其伤口中授精;在鸭子的交配过程中,雄鸭形如开瓶器般的螺旋式阴茎会从体内爆发出来。Brennan 的研究集中在鸭子的交配方式上,她的研究展示了雌鸭如何迫使雄鸭避开自己的生殖器 。为抵抗不受欢迎的雄性阴茎,雌鸭演化出了充满曲折、转弯和盲道的迷宫式阴道( Matsumura 正在研究另一种雌性昆虫,它的阴道也是同样卖弄风情地在体内盘绕着) 。另一方面,雄性也争先恐后地加长并改良它们的阴茎,希望能跟上对方的步伐 。
雌性豆象也有令人钦佩的防御策略来确保自己的主导权 。它不想交配的时候,会全速跑离雄性 (Arnqvist 告诉我,完成自己的第一次交配之后雌性会更加坚决地离开),并且会不耐烦地踢走那些试图来尝鲜的色狼 。在面对自己“充满暴力的性生活”的命运时,它同样还是自己“虫生”的主人:在雌性的生殖道上有一排小牙齿,似乎可以刺穿阴茎上沉积的精子和精液,促进高营养物质不断涌出 。在雌性豆象蜿蜒曲折的交配道路上,她们也握住了命运的方向盘 。
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