在浩如煙海的動物武器庫中，最誇張、最精緻和最多樣化的裝置，如獠牙、爪子和鹿角，並非為了抵禦兇猛的捕食者而形成。相反，這些令人印象深刻的形態是由性驅動的。
蒙大拿大學米蘇拉分校的動物武器專家道格·埃姆倫說：“每個人在直覺層面都明白，通常是雄性擁有炫目的展示或武器，如獠牙和鹿角。”生物學家表示，這些奇特的形狀——從長毛猛獁象巨大的彎曲獠牙到雄鹿甲蟲噩夢般的下顎——進化而來是為了抵禦來自競爭對手雄性的競爭並給雌性留下深刻印象。
在整個動物王國中，昆蟲、魚類、甲殼類動物、爬行動物和哺乳動物（如獨角鯨、犀牛和駝鹿）中，都存在著此類性選擇武器的例子。甚至像三葉蟲和恐龍這樣的已滅絕物種也擁有精心設計的突起。例子的數量和種類都表明，為了成功繁殖，進化一次又一次地轉向武器。
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這是一個如此普遍的主題，以至於埃姆倫不得不說服他的編輯在他的自然武器調查中加入七幅詳細的整頁線條圖，這是他為 2008 年《生態學、進化與系統學年度評論》撰寫的，其中收錄了 280 多個奇特的尖刺、角、鹿角、螯、獠牙、爪子、伸長的下顎、鋸子和長矛的例子。上面的插圖提供了一個示例。
科學家們仍在爭論雌性選擇在多大程度上影響了武器的風格，並且仍在試圖弄清楚是什麼因素驅動了即使在近緣物種之間也看到的武器形式的多樣性。但很明顯，種類繁多的武器進化是為了幫助成功交配。
為雌性而戰
與結構一樣，戰鬥型別也千差萬別。犀金龜以其類似犀牛的角而得名，它們守衛著雌性在產卵前賴以生存的樹液。競爭對手的雄性會互相衡量大小，如果它們的角的大小相當，就會發生正面交鋒，每個雄性都會用自己的角試圖將對手掀翻、撬開並扔下樹枝。
大多數種類的雄性招潮蟹都守衛著它們的洞穴，交配就在那裡發生。決鬥的雄性互相推搡和敲擊對方的單個、擴大的螯——而且，如果戰鬥升級，它們會像秘密握手一樣鎖住螯，彷彿在測試對方的力量。如果一方認為自己佔了上風，他就會將對手甩出洞穴。
埃姆倫說，每當滿足三個標準時，可怕的武器似乎就會進化。一：雄性必須爭奪食物等資源或爭奪雌性。二：有可能成功地守衛這些資源的獲取途徑。三：該物種的雄性進行一對一的決鬥。
但戰鬥幾乎從不致死，也很少造成嚴重傷害。科學家們說，這支援了這樣一種觀點，即這些武器是為競爭而製造的——它們的設計最佳化不是為了破壞，而是為了權力鬥爭。事實上，雄性武器大小的變化是巨大的，埃姆倫指出：雖然成年雄性麋鹿的總體體型最多可能相差 2 倍，但它們的鹿角架可能相差 30 倍以上，他說。最耀眼的武器在很大程度上起到了威懾作用，只有當雄性勢均力敵時才會爆發實際戰鬥。
用於展示的武器
隨著武器變得更大更炫，它們也帶來了生產和拖曳如此龐大結構的成本。（有時還有其他成本：雄性招潮蟹只能用一隻螯將藻類塞進嘴裡。）研究表明，武器的大小對營養、寄生蟲負荷、壓力和整體身體狀況很敏感——因此最健康、最強壯的個體擁有最令人印象深刻的武器。
研究人員認為這些炫耀性的雄性武器是誠實的訊號——準確地宣傳所有者的力量和健康狀況。而且不僅僅是身體健康。一項針對近 200 頭伊比利亞紅鹿的研究測量了這些動物鹿角的大小和複雜性，發現更大、更精緻的鹿角與更大的睪丸和遊得更快的精子有關。從這些和其他證據來看，許多生物學家認為，更大的武器也可以宣傳生殖優勢。
雖然埃姆倫認為雄性武器主要為雄性競爭戰鬥而進化，但華盛頓州斯波坎市岡薩加大學的比較生理學家布魯克·斯旺森認為，雌性在選擇配偶時幾乎肯定也會評估這些訊號。“即使雄性可以擊敗所有其他雄性，雌性幾乎總是有權選擇配偶，”他說。
以招潮蟹為例。超過 100 種招潮蟹的雄性都有擴大的螯，研究表明雌性可能很挑剔。有些雌性會在多個雄性洞穴的區域巡視，並權衡向它們揮舞的武器，以及其他因素，然後選擇配偶。“我們不知道雌性在想什麼，但她正在考慮一堆複雜的資訊，”斯旺森說。
雖然科學家們認為這些動物武器的主要作用是繁殖，但在某些情況下，這些武器也可以作為威懾或防禦捕食者的手段——很可能是一種進化上的獎勵。麋鹿角就是一個典型的例子。與鹿科中的許多其他北美物種不同，麋鹿會保留它們的鹿角直到三月，遠遠晚於十月交配季節的結束。當蒙大拿大學的博士生馬特·梅茨和他的同事們追蹤黃石國家公園的狼群捕殺情況時，他們發現在三月份，狼攻擊無角雄性麋鹿的可能性是攻擊仍然長著鹿角的雄性麋鹿的三到四倍。
由於麋鹿很少使用鹿角進行防禦，而是更喜歡抬起後腿用前蹄踢捕食者，因此這些結構很可能起到威懾作用，梅茨說。然而，如果鹿角武器主要作為防禦捕食者的手段而進化，那麼完全脫落它們就沒有意義了，他補充說——而且雌性也應該擁有它們。
裝飾和褶邊
為什麼大自然會創造出如此奇異的武器形狀和形式，這仍然有點神秘。但斯旺森說，總的來說，進化傾向於誇大已經存在的結構。螃蟹和龍蝦有鉗狀螯，隨著進化時間的推移，它們變得更大。節肢動物（蜘蛛、昆蟲和甲殼類動物）有外骨骼，基因變化可以塑造外骨骼，形成突起，例如在甲蟲中看到的角或巨大的上顎。
武器也可能受到戰鬥型別和戰鬥地點的塑造——進化生物學家艾琳·麥卡洛對犀金龜角形狀的研究證明了這一點。作為埃姆倫的研究生，她在臺灣花了兩個夏天拍攝日本角金龜的戰鬥影片，日本角金龜有一種叉狀的角。她將它的戰鬥與大力神甲蟲（大力神甲蟲有粗大的鉗狀角）和戈洛法甲蟲（戈洛法甲蟲有更薄、劍狀的角）的戰鬥進行了比較。每種甲蟲的戰鬥方式略有不同，但目的都是將對手從樹枝或竹筍上彈開。
麥卡洛現在是紐約雪城大學的博士後研究員，她首先測量了將一隻普通大小的雄性從樹枝上移開需要多大的力。接下來，她對這些小動物的角進行了 CT 掃描，構建了這些結構的 3D 計算機模型，並使用工程工具計算了這些結構可以承受的應力和應變。她發現每種角在特定物種的戰鬥風格的力量下表現最佳。“這是不同物種擁有不同武器的一個重要組成部分，”她說。
10 月，一個國際研究小組使用相同的計算機建模技術來表明有史以來最大的鹿角——史前愛爾蘭麋鹿 12 英尺寬、5 英尺高的鹿角架——也被用於雄性搏鬥。
但麥卡洛指出，最可怕、最炫耀的武器並不總是非常致命。一些多樣性，如捲曲和額外的齒，可能是由武器的展示功能驅動的，她說。
有角的恐龍求偶
有史以來發現的一些最大的動物武器裝飾著恐龍頭骨。三角龍的角和褶邊就是一個例子，三角龍是一種角龍科恐龍——體型龐大的食草動物，生活在開闊空間的大型群體中，與北美馴鹿非常相似。“它們擁有陸地生物有史以來最大的頭骨，部分原因是它們頭部有這些巨大的骨骼結構，”舊金山加利福尼亞科學院的古生物學家兼執行主任斯科特·桑普森說。
當然，從化石中研究恐龍的行為，甚至確定骨骼的性別是很棘手的。古生物學家繼續爭論這種不尋常的面部裝飾是用於幫助恐龍物種識別同類、用於雄性交配競賽或向雌性發出訊號，還是用於防禦。但桑普森說，一些證據說服他相信這些角是性武器或展示，而不是防禦捕食者的長矛。
重要的是，這些特徵在動物達到成年體型和繁殖年齡之前並沒有完全生長出來。桑普森說，許多恐龍角、尖刺和褶邊的特徵作為對抗食肉捕食者的武器來說“很糟糕”。有些薄到易碎，或者彎曲的方向似乎不對。例如，以Kosmoceratops為例，這是一種在猶他州南部發現的華麗化石，其面部、頭骨頂部和骨質褶邊上長有 15 個角，其中一些角向後彎曲。“我非常肯定這種模式完全是為了展示，”桑普森說。他說，角龍科恐龍更可能使用它們龐大的體型作為對抗捕食者的武器。
從晚白堊世巨獸身上的脊柱和骨板到現代小型甲蟲身上的角，製造和攜帶炫目的武器會付出巨大的能量代價。麋鹿的鹿角相當於一個 180 磅重的人戴著一條 12 磅重的金鍊子。
但這些成本是值得的。“在許多交配系統中，如果你不生產武器，那麼你的成功率為零，”斯旺森說。“你別無選擇，只能玩這個遊戲。”
本文最初發表於Knowable Magazine，這是 Annual Reviews 的一項獨立新聞事業。註冊新聞通訊。