本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
斑胸草雀是一种鸟类,一旦它们找到了心仪的对象,就会倾向于与对方厮守。它们被称为“社会性单配制”动物,这意味着它们会结成伴侣,在多个繁殖季节交配和抚养后代,但偶尔也会与隔壁邻居偷偷交配。雄性通过唱歌来向雌性求偶。
与非伴侣的鸟类交配,即所谓的“婚外交配”,对雄性来说是有意义的:雄性可以与更多的雌性交配,那么它在下一代中就会有更多的后代。然而,由于这对雌性来说并非如此,那么雌性为何也会“出轨”呢?如果雌性这样做,对雄性来说是坏消息:它最终可能会抚养不是自己的幼雏。这对雌性也有缺点:如果她的伴侣怀疑后代可能不是他的,他可能会停止帮助照顾幼鸟。此外,还存在性传播疾病的风险。
一对斑胸草雀
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科学家最近提出了雌性可能与非伴侣雄性交配的两个原因。这两种可能性都归因于鸟类基因的限制。“基因限制”基本上是指自然选择本应像往常一样出色地发挥作用,但却受到那些麻烦的小基因的阻碍。有时,在理想世界中最佳的情况,考虑到基因的工作方式,是不可行的。
例如,也许与雄性更加滥交相关的基因,也正是使雌性也滥交的基因。我们可以想象这样一种情况,即更加滥交的雄性会拥有更多的后代。这意味着它们与滥交相关的基因将在下一代中变得更加丰富。这些基因也会传递给雌性,可能导致雌性也变得滥交,即使这对它们来说并非直接具有适应性。
科学家提出的关于雌性可能发生性滥交的第二个可能性也归因于基因限制:也许影响雌性对其伴侣反应的基因,与影响她对其他潜在伴侣反应的基因相同。这意味着,如果她对其他雄性求偶的反应受到选择的抑制,例如,让她对所有类型的歌唱都不为所动,那么这也可能使她对自己的伴侣的歌唱不太 receptive。因此,她将根本无法繁殖,而那些“歌声令人印象深刻”的基因将会消失。
一只雄性斑胸草雀正在向雌性唱歌。她看起来并没有被打动。图片来源:马克斯·普朗克鸟类学研究所
最近,一项关于斑胸草雀的研究首次测试了这两个假设。科学家们利用超过 1500 只圈养鸟类的种群,确定了这两种解释中哪一种更可能成立。通过交叉寄养(在雏鸟孵化前,将它们在两对父母之间交换),科学家们发现,至少在生命的早期阶段,它们并没有从父母那里学到滥交行为。他们还记录了雌性对求偶的接受程度,方法是允许雄性通过唱歌向她求偶,并观察她的反应;她要么主动求欢,要么做出攻击性反应。然后,研究人员继续研究雌性在与雄性配对后,对来自该雄性和其他雄性的求偶的反应程度。他们还收集了遗传数据,以便了解雌性的幼雏有多少次不是她伴侣的。
一些雌性非常渴望与伴侣交配,但对与其他雄性交配的兴趣不大。另一些雌性则比与她们不幸的伴侣交配更渴望与其他雄性交配。由于这两件事并不相关,这表明这两种行为(与伴侣交配和与其他雄性交配)可以彼此分离。这驳斥了科学家提出的第二个假设。
然而,拥有更多共同基因的雄性和雌性,在滥交程度上也更相似。这支持了第一个假设,即雌性滥交实际上可能存在,仅仅因为它有利于雄性(就自然选择而言)滥交。因此,通过更滥交而生育更多幼崽的雄性,也将拥有更多携带这些“滥交基因”的女儿。我将这个短语放在引号中,因为在现实中,从来没有像“某种行为的基因”那么简单的事情——请点击此处阅读更多关于原因的信息。这一发现令人兴奋,因为它是一种思考雌性为何可能在并不明显的情况下滥交的新方式。
这可能不是解开谜团的唯一一块拼图,因为科学很少如此简单。然而,这种进化限制似乎很可能是这个问题的答案的重要组成部分。
参考文献:Forstmeier, W., Martin, K., Bolund, E., Schielzeth, H. & Kempenaers, B. (2011) 雌性婚外交配行为可以通过对雄性的间接选择进化而来。美国国家科学院院刊 108(26): 10608.