为什么动物中同性性行为如此普遍?

长期以来,这被认为是一个进化谜题,但新的研究表明,这种思考方式可能是错误的

海星表现出交配行为。

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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


长期以来,科学家们都知道动物会与同性个体发生性行为。这种同性性行为(SSB)* 可以包括,例如,爬跨、通过歌曲和其他信号求偶、舔舐生殖器或释放精子,并且已在超过 1,500 种动物物种中观察到,从灵长类动物到海星,从蝙蝠到豆娘,从蛇到线虫。

近几十年来,人们提出了许多假设并进行了检验,以了解为什么动物会进行这些不直接导致繁殖的性行为。在我们发表在《自然-生态与进化》上的理论视角中,我们反思了生物学家提出的解释 SSB 的假设,以及支撑这些假设的广泛但未经质疑的假设。

所有提出的解释 SSB 的假设的共同点是将 SSB 描述为一种“进化悖论”,因为它持续存在,但显然没有为动物的生存或繁殖成功(生物学家称之为“适应性”)做出贡献。作为一种“悖论”,生物学家假设 SSB 显然代价高昂,以至于它要么必须产生巨大的益处,要么以其他方式不受自然选择的消除。


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此外,大多数研究 SSB 的科学家倾向于只关注 SSB 在单个感兴趣物种中的存在,从而导致未经承认的假设,即 SSB 在观察到的每个动物物种中都是独立进化的。但是,这些假设是否站得住脚?我们认为它们并非如此,而且它们可能更多地根植于文化规范,而不是科学严谨性。

首先,SSB 的成本通常被认为很高,因为进行 SSB 会导致个体浪费时间、精力和资源,而没有明显的适应性收益。SSB 的高成本通常与与异性个体发生性行为(异性性行为或 DSB)的好处相比较而强调。虽然 DSB 当然可以通过产生后代更明显地提高适应性,但这些比较假设 DSB 是高效的。

然而,动物通常交配多次才能产生少数后代,并且 DSB 行为经常由于各种原因而不会导致繁殖。换句话说,DSB 也可能代价高昂,而且很少清楚地知道与同性个体交配是否比任何其他可能导致性行为不导致繁殖的原因代价更高。

 其次,对于像 SSB 这样在如此多物种中广泛存在的其他性状,生物学家通常会考虑进化可能性,即该性状仅在物种的共同祖先中进化了一次或几次,而不是多次独立进化。据我们所知,SSB 尚未考虑过这种进化情景。最后,所有这些支撑先前对 SSB 研究的假设都受到异性恋规范世界观的加强,在这种世界观下,SSB 被视为异常,这或许解释了这些假设的来源以及为什么它们如此少被质疑。

在我们的论文中,我们主张一种微妙的视角转变,为理解多样化且无穷无尽的动物性世界(包括 SSB)提供新的方法。我们明确地摒弃将 SSB 视为异常或与 DSB 互斥的观点,而是承认动物的个体和种群可以进行一系列包括 DSB 和 SSB 的性行为组合。

这种观点引导我们提出以下替代情景:如果 SSB 自动物开始进行任何类型的性行为以来就一直存在呢?在我们的假设中,祖先动物物种不加区分地与性别交配,即,它们与所有性别的个体交配,即使只是因为识别兼容配偶所需的其他特征——大小、形状、颜色或气味的差异,例如——不太可能与性行为同时进化。

事实上,不加区分的交配可能比代价更高更有益。配偶识别可能需要生理和认知上代价高昂的适应,并且过度挑剔地选择配偶可能会导致个体错过导致繁殖的交配机会,这是一个显着的适应性成本。 

因此,我们假设,当今动物性行为的多样性源于所有性别个体之间不加区分交配的祖先背景。在动物生命树的某些分支中,SSB 实际上代价很高,这种行为可能会受到选择的抑制。

但在其他 SSB 相对不昂贵的类群中,它可能已经持续存在,甚至被共同选择来服务于其他有益的功能。科学家目前缺乏关于 SSB 在物种中有多普遍的全面知识,这主要是因为这些行为在历史上一直被认为是不体面的或不相关的,并且只是偶然被记录下来。我们预测,系统地记录动物类群中的 SSB,并量化 SSB 和 DSB 的成本和收益,将揭示它比目前广泛假设的更常见且成本更低。 

在提出关于动物 SSB 祖先起源的假设时,我们对概念化人类性行为没有任何暗示。科学绝不应该对人类做出规范性论证。事实上,我们认为人类文化可能对生物学研究产生了比反之更大的影响。相反,我们希望我们的假设能够扩展对自然世界多样性的理解。我们鼓励科学家们考虑,当我们摆脱历史上束缚科学创造力的文化规范和假设时,进化生物学中可能会有哪些发现。

在这方面,科学家们可以从其他学科(例如科学技术研究 (STS))中学到很多东西,这些学科对科学过程应用批判性视角。与这些领域的学者进行跨学科合作有可能通过教会科学家考虑到社会和文化在所有形式的研究中不可避免的作用,从而使科学更加稳健。

我们提出的问题塑造了我们对世界的理解,但这些问题也我们对世界的理解所塑造。我们是谁影响了我们制定的假设和我们做出的假设。因此,科学家应该认真思考我们在提出问题、设计实验和解释结果的过程中带来的批判性视角、偏见和假设。扩大在学术科学中拥有发言权的角度和文化范围对于改进科学实践和知识构建至关重要。谁知道新的声音会在未来给科学带来什么假设呢?

*注:我们有意不使用“异性恋”或“同性恋”等术语,以防止将人类性行为与非人类动物性行为混淆。此外,同性性行为 (SSB) 和异性性行为 (DSB) 术语更准确地描述了个体性互动的观察,而没有对这些个体在其他遭遇中的行为方式做出假设。

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