本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
斑胸草雀是一種鳥類,一旦它們找到了心儀的物件,就會傾向於與對方廝守。它們被稱為“社會性單配製”動物,這意味著它們會結成伴侶,在多個繁殖季節交配和撫養後代,但偶爾也會與隔壁鄰居偷偷交配。雄性透過唱歌來向雌性求偶。
與非伴侶的鳥類交配,即所謂的“婚外交配”,對雄性來說是有意義的:雄性可以與更多的雌性交配,那麼它在下一代中就會有更多的後代。然而,由於這對雌性來說並非如此,那麼雌性為何也會“出軌”呢?如果雌性這樣做,對雄性來說是壞訊息:它最終可能會撫養不是自己的幼雛。這對雌性也有缺點:如果她的伴侶懷疑後代可能不是他的,他可能會停止幫助照顧幼鳥。此外,還存在性傳播疾病的風險。
一對斑胸草雀
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保未來能夠繼續看到關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的報道。
科學家最近提出了雌性可能與非伴侶雄性交配的兩個原因。這兩種可能性都歸因於鳥類基因的限制。“基因限制”基本上是指自然選擇本應像往常一樣出色地發揮作用,但卻受到那些麻煩的小基因的阻礙。有時,在理想世界中最佳的情況,考慮到基因的工作方式,是不可行的。
例如,也許與雄性更加濫交相關的基因,也正是使雌性也濫交的基因。我們可以想象這樣一種情況,即更加濫交的雄性會擁有更多的後代。這意味著它們與濫交相關的基因將在下一代中變得更加豐富。這些基因也會傳遞給雌性,可能導致雌性也變得濫交,即使這對它們來說並非直接具有適應性。
科學家提出的關於雌性可能發生性濫交的第二個可能性也歸因於基因限制:也許影響雌性對其伴侶反應的基因,與影響她對其他潛在伴侶反應的基因相同。這意味著,如果她對其他雄性求偶的反應受到選擇的抑制,例如,讓她對所有型別的歌唱都不為所動,那麼這也可能使她對自己的伴侶的歌唱不太 receptive。因此,她將根本無法繁殖,而那些“歌聲令人印象深刻”的基因將會消失。
一隻雄性斑胸草雀正在向雌性唱歌。她看起來並沒有被打動。圖片來源:馬克斯·普朗克鳥類學研究所
最近,一項關於斑胸草雀的研究首次測試了這兩個假設。科學家們利用超過 1500 只圈養鳥類的種群,確定了這兩種解釋中哪一種更可能成立。透過交叉寄養(在雛鳥孵化前,將它們在兩對父母之間交換),科學家們發現,至少在生命的早期階段,它們並沒有從父母那裡學到濫交行為。他們還記錄了雌性對求偶的接受程度,方法是允許雄性透過唱歌向她求偶,並觀察她的反應;她要麼主動求歡,要麼做出攻擊性反應。然後,研究人員繼續研究雌性在與雄性配對後,對來自該雄性和其他雄性的求偶的反應程度。他們還收集了遺傳資料,以便了解雌性的幼雛有多少次不是她伴侶的。
一些雌性非常渴望與伴侶交配,但對與其他雄性交配的興趣不大。另一些雌性則比與她們不幸的伴侶交配更渴望與其他雄性交配。由於這兩件事並不相關,這表明這兩種行為(與伴侶交配和與其他雄性交配)可以彼此分離。這駁斥了科學家提出的第二個假設。
然而,擁有更多共同基因的雄性和雌性,在濫交程度上也更相似。這支援了第一個假設,即雌性濫交實際上可能存在,僅僅因為它有利於雄性(就自然選擇而言)濫交。因此,透過更濫交而生育更多幼崽的雄性,也將擁有更多攜帶這些“濫交基因”的女兒。我將這個短語放在引號中,因為在現實中,從來沒有像“某種行為的基因”那麼簡單的事情——請點選此處閱讀更多關於原因的資訊。這一發現令人興奮,因為它是一種思考雌性為何可能在並不明顯的情況下濫交的新方式。
這可能不是解開謎團的唯一一塊拼圖,因為科學很少如此簡單。然而,這種進化限制似乎很可能是這個問題的答案的重要組成部分。
參考文獻:Forstmeier, W., Martin, K., Bolund, E., Schielzeth, H. & Kempenaers, B. (2011) 雌性婚外交配行為可以透過對雄性的間接選擇進化而來。美國國家科學院院刊 108(26): 10608.