為什麼動物中同性性行為如此普遍?

長期以來,這被認為是一個進化謎題,但新的研究表明,這種思考方式可能是錯誤的

海星表現出交配行為。

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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


長期以來,科學家們都知道動物會與同性個體發生性行為。這種同性性行為(SSB)* 可以包括,例如,爬跨、透過歌曲和其他訊號求偶、舔舐生殖器或釋放精子,並且已在超過 1,500 種動物物種中觀察到,從靈長類動物到海星,從蝙蝠到豆娘,從蛇到線蟲。

近幾十年來,人們提出了許多假設並進行了檢驗,以瞭解為什麼動物會進行這些不直接導致繁殖的性行為。在我們發表在《自然-生態與進化》上的理論視角中,我們反思了生物學家提出的解釋 SSB 的假設,以及支撐這些假設的廣泛但未經質疑的假設。

所有提出的解釋 SSB 的假設的共同點是將 SSB 描述為一種“進化悖論”,因為它持續存在,但顯然沒有為動物的生存或繁殖成功(生物學家稱之為“適應性”)做出貢獻。作為一種“悖論”,生物學家假設 SSB 顯然代價高昂,以至於它要麼必須產生巨大的益處,要麼以其他方式不受自然選擇的消除。


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此外,大多數研究 SSB 的科學家傾向於只關注 SSB 在單個感興趣物種中的存在,從而導致未經承認的假設,即 SSB 在觀察到的每個動物物種中都是獨立進化的。但是,這些假設是否站得住腳?我們認為它們並非如此,而且它們可能更多地根植於文化規範,而不是科學嚴謹性。

首先,SSB 的成本通常被認為很高,因為進行 SSB 會導致個體浪費時間、精力和資源,而沒有明顯的適應性收益。SSB 的高成本通常與與異性個體發生性行為(異性性行為或 DSB)的好處相比較而強調。雖然 DSB 當然可以透過產生後代更明顯地提高適應性,但這些比較假設 DSB 是高效的。

然而,動物通常交配多次才能產生少數後代,並且 DSB 行為經常由於各種原因而不會導致繁殖。換句話說,DSB 也可能代價高昂,而且很少清楚地知道與同性個體交配是否比任何其他可能導致性行為不導致繁殖的原因代價更高。

 其次,對於像 SSB 這樣在如此多物種中廣泛存在的其他性狀,生物學家通常會考慮進化可能性,即該性狀僅在物種的共同祖先中進化了一次或幾次,而不是多次獨立進化。據我們所知,SSB 尚未考慮過這種進化情景。最後,所有這些支撐先前對 SSB 研究的假設都受到異性戀規範世界觀的加強,在這種世界觀下,SSB 被視為異常,這或許解釋了這些假設的來源以及為什麼它們如此少被質疑。

在我們的論文中,我們主張一種微妙的視角轉變,為理解多樣化且無窮無盡的動物性世界(包括 SSB)提供新的方法。我們明確地摒棄將 SSB 視為異常或與 DSB 互斥的觀點,而是承認動物的個體和種群可以進行一系列包括 DSB 和 SSB 的性行為組合。

這種觀點引導我們提出以下替代情景:如果 SSB 自動物開始進行任何型別的性行為以來就一直存在呢?在我們的假設中,祖先動物物種不加區分地與性別交配,即,它們與所有性別的個體交配,即使只是因為識別相容配偶所需的其他特徵——大小、形狀、顏色或氣味的差異,例如——不太可能與性行為同時進化。

事實上,不加區分的交配可能比代價更高更有益。配偶識別可能需要生理和認知上代價高昂的適應,並且過度挑剔地選擇配偶可能會導致個體錯過導致繁殖的交配機會,這是一個顯著的適應性成本。 

因此,我們假設,當今動物性行為的多樣性源於所有性別個體之間不加區分交配的祖先背景。在動物生命樹的某些分支中,SSB 實際上代價很高,這種行為可能會受到選擇的抑制。

但在其他 SSB 相對不昂貴的類群中,它可能已經持續存在,甚至被共同選擇來服務於其他有益的功能。科學家目前缺乏關於 SSB 在物種中有多普遍的全面知識,這主要是因為這些行為在歷史上一直被認為是不體面的或不相關的,並且只是偶然被記錄下來。我們預測,系統地記錄動物類群中的 SSB,並量化 SSB 和 DSB 的成本和收益,將揭示它比目前廣泛假設的更常見且成本更低。 

在提出關於動物 SSB 祖先起源的假設時,我們對概念化人類性行為沒有任何暗示。科學絕不應該對人類做出規範性論證。事實上,我們認為人類文化可能對生物學研究產生了比反之更大的影響。相反,我們希望我們的假設能夠擴充套件對自然世界多樣性的理解。我們鼓勵科學家們考慮,當我們擺脫歷史上束縛科學創造力的文化規範和假設時,進化生物學中可能會有哪些發現。

在這方面,科學家們可以從其他學科(例如科學技術研究 (STS))中學到很多東西,這些學科對科學過程應用批判性視角。與這些領域的學者進行跨學科合作有可能透過教會科學家考慮到社會和文化在所有形式的研究中不可避免的作用,從而使科學更加穩健。

我們提出的問題塑造了我們對世界的理解,但這些問題也我們對世界的理解所塑造。我們是誰影響了我們制定的假設和我們做出的假設。因此,科學家應該認真思考我們在提出問題、設計實驗和解釋結果的過程中帶來的批判性視角、偏見和假設。擴大在學術科學中擁有發言權的角度和文化範圍對於改進科學實踐和知識構建至關重要。誰知道新的聲音會在未來給科學帶來什麼假設呢?

*注:我們有意不使用“異性戀”或“同性戀”等術語,以防止將人類性行為與非人類動物性行為混淆。此外,同性性行為 (SSB) 和異性性行為 (DSB) 術語更準確地描述了個體性互動的觀察,而沒有對這些個體在其他遭遇中的行為方式做出假設。

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