常识预示,当特定物种的雄性突然变得稀缺时,雌性将很难找到配偶来为其卵子受精。但伦敦大学学院一组人领导的新研究发现,雌性不会屈服于被迫的贞洁。相反,她们会变成滥交的清道夫,利用单个雄性高度的交配能力。《当代生物学》本周刊登了这项新研究。
由伦敦大学学院生物学家西尔万·查拉特和格雷戈里·赫斯特领导的团队,研究了20个蝴蝶Hypolimnas bolina种群,俗称大锷蝶或蓝月蝴蝶,分布于东南亚和太平洋岛屿。这些种群的雌雄比例从几乎相等,到雌性数量是雄性的40比1不等。后者的种群受到一种名为沃尔巴克氏体的寄生虫的影响,这种寄生虫会在雄性胚胎孵化前杀死它们,但不会影响幼年雌性。这种细菌从母亲传给儿子,可能导致雌雄比例严重失衡。
查拉特说:“当雄性变得稀有——由于杀死雄性的细菌——人们会期望雌性交配次数减少,因为她们遇到雄性的机会更少。” “我们没有意识到的是雌性会对精荚大小的减少做出何种反应。”
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精荚是雄性精子的包裹, deposit 在雌性身上。研究人员能够监测精荚的大小,发现与多个伴侣交配的雄性,每次交配的精荚直径都会减小。科学家们错误地假设,平均直径的这种减小可能是由于雄性在定量分配精子;然而,事实证明,他们是用尽了分配的资源。因此,雌性寻求更多配偶以积累足够的精子来使其所有卵子受精。
查拉特解释说:“事实上,这个循环永远不会达到平衡。” “雌性交配率只能增加到一定限度,当雄性不能再交配时就会达到这个限度。在两个种群中达到了这个限度,在这些种群中,雌性似乎比她们希望的交配次数少,因为雄性太稀有且精疲力尽了。”
尽管如此,这种不太理想的交配数量不会导致种群数量减少,赫斯特将此归因于雄性高度的交配能力。“雄性蝴蝶的数量可以变得如此之少,但种群仍然可持续且稳定,这真是令人惊讶,”他说。“你不需要很多雄性蝴蝶来成功地延续种群。这部分是因为交配的决定主要由雌性控制,并且因为雄性具有很高的交配能力。”
查拉特说,雄性杀死效应在种群动态上的影响,最早由新西兰科学家休伯特·西蒙兹于1920年发现,这使得研究人员能够研究物种如何应对雄性稀缺。“沃尔巴克氏体细菌是生物防治的潜在工具,”他指出。“在实际开发此类工具之前,了解它们在自然种群中的影响非常重要。”