在繁殖季节,时间对雄性袋鼩不利。这些食肉有袋动物,外形像小鼠鼩,只有三周时间与尽可能多的雌性交配。它们没有第二次机会:一旦繁殖季节结束,雄性袋鼩就会暴毙而亡。
为了充分利用它们首次也是最后的繁殖机会,雄性几乎将所有时间都投入到繁殖中——显然是以牺牲良好睡眠为代价的睡眠。在周四发表在《当代生物学》杂志上的一篇论文中,一个研究团队发现,这些小型有袋动物每天牺牲了关键的睡眠时间,以便花更多时间追求雌性。
澳大利亚拉筹伯大学的野生生物学家、该研究的主要作者埃里卡·扎伊德说:“它们保持清醒以确保在死亡前获得父权。“这是一个巨大的权衡,但对它们来说最重要的是传递它们的基因。”
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未来的袋鼩爸爸们并非孤军奋战,面临着这样的压力。这种一次性的繁殖策略,被称为一次性繁殖,被从蝉到太平洋鲑鱼等物种所采用。只有少数哺乳动物物种——全部是有袋动物——实行一次性繁殖。在袋鼩中,只有雄性面临致命的后果;雌性可以多活一年,并可以参与第二个繁殖季节。雄性在繁殖后的大规模死亡,被称为“交配综合征”,可能会变得非常可怕:科学家最近发现,一些雄性袋鼩在迎接自己悲惨命运之前,会以已故的竞争对手为食。
为了确定袋鼩罕见繁殖策略的代价,扎伊德和她的同事在交配季节前夕前往澳大利亚南部的大奥特威国家公园。该团队用轧制燕麦、花生酱、蜂蜜和培根作为诱饵来捕捉两种袋鼩物种的成员。他们从敏捷袋鼩(Antechinus agilis)身上采集了血样,然后放生了它们,并收集了15只暗色袋鼩(Antechinus swainsonii),其中10只是雄性,并将它们安置在单独的围栏中。这使得研究人员能够追踪每只动物在繁殖季节之前和期间的活动。科学家们在每只毛茸茸的有袋动物体内植入了微小的脑电图(EEG)设备,以测量它们的睡眠时间。
该团队发现,在繁殖季节,雄性袋鼩平均每天仅睡12个小时,连续三周。虽然12个小时听起来很多,但这比它们在繁殖季节前每天打盹15个小时少了三个多小时。一只雄性甚至更进一步,一旦繁殖季节开始,就将其通常的睡眠时间减少了一半以上。来自敏捷袋鼩雄性的血液样本也显示草酸水平降低。草酸的下降是与睡眠不足相关的常见生物标志物。
研究人员表示,他们的研究为任何陆地哺乳动物在其繁殖季节期间的这种持续睡眠限制提供了首个证据。但悉尼大学的野生生物学家马修·克劳瑟认为,其他有袋动物物种在面临繁殖压力时也可能减少睡眠,他没有参与这项新研究。“袋鼩是最极端的例子,但如果其他一次性繁殖[物种]在繁殖季节期间睡得更少,我不会感到惊讶,”他说。“它们如此专注于与尽可能多的雌性交配,尽可能长时间地交配。”包括袋鼩在内的一些物种甚至放弃进食。
尽管每晚睡眠时间有限,但袋鼩仍然设法保持了它们对配偶的热烈追求——研究人员已经记录到这些动物参与了持续14个小时的马拉松式交配。其他动物也表现出类似的清醒壮举;科学家观察到,迁徙性鹬类鸟类——胸斑鹬的雄性,在它们为期三周的繁殖季节中,高达95%的时间保持清醒和活跃。而额外的活动似乎得到了回报:睡眠最少的鹬类鸟类会生育最多的后代。
与这些鹬类鸟类相比,袋鼩可能看起来休息得还算不错。“我们实际上预计这些动物会失去更多睡眠,”扎伊德说。由于它们的死亡迫在眉睫,雄性袋鼩完全放弃睡眠以最大限度地增加传递基因的机会是有道理的。
扎伊德表示,雄性袋鼩仍然需要打盹这一事实“实际上突显了睡眠的重要性”。即使在与时间赛跑时,这些注定要灭亡的有袋动物仍然需要至少一些睡眠。