虎鲸(orcas)是为数不多的拥有绝经期的动物。绝大多数雌性哺乳动物上了年纪后,生育能力虽然伴随着生理机能的衰退而下降,但直至去世前仍能进行生育。然而,三种动物——人类、虎鲸和短肢领航鲸却与众不同:只有它们拥有绝经期。中年时期就出现的绝经现象,为这些动物的演化带来了哪些好处?
人类的绝经期显得格外早是否是因为现代医疗科技人为提升了寿命呢?并非如此,天生长寿的大象和长须鲸一直到60多岁和100多岁的生命晚期仍能生育,与它们相比,人类女性的不同之处在于大约37岁时卵泡的减少开始明显加速。如果维持原速,至少到70岁时人类女性还应有足够卵泡产生成熟的卵子。
从演化的角度看来,生物的生命历程中没有比繁育后代、把基因传递下去更重要的事了。究竟是什么力量使得人类和少数齿鲸在演化过程中逐渐失去了长达数十年的生育机会?
不同于可以广泛传播精子、靠增加后代基数赢得演化长跑的雄性,大多数雌性在孕期、生产、哺乳及抚育过程中所付出的时间和体能成本太大了,因此已出生后代的存活率对于雌性的繁殖成功很关键。
在美国乔治城大学的Caitlin Karniski近期发表于《英国皇家学会学报B》的研究中,她的团队历经34年,通过对西澳大利亚芒基米亚229只雌海豚及562只幼崽的观察,更深入地认识了衰老过程对生育情况的影响。
母亲的关注可以成为小海豚的生存筹码,Karniski说:“海豚母亲可以教会她们的幼崽去哪里觅食、如何捕猎、如何有效地躲避捕食者。”这些信息有着极高的价值。
另一方面,较年长雌性生下的幼崽更有可能经历过高风险胎儿期,母乳脂肪含量较低,在能完全自立前,更容易因丧母而失去庇护。这样存活率会比较低,而母亲更长久的照料能弥补对他们不利的先天条件。总体看来,虽然宽吻海豚并不停止产生新的卵细胞,但她们在生命晚期继续生育的效益成本比已经不如增加对已有子女的投入了。
而对于这三种会绝经的雌性动物,不能生育的岁月会给她们的基因带来什么新的演化优势呢?坦桑尼亚的哈扎人以狩猎采集为生,哈扎族女性会花更多时间为家庭获取食物。美国犹他大学的人类学家Kristen Hawkes根据这一现象,于1997年提出了“祖母假说”:雌性绝经后可以将精力转移到更广泛的子辈孙辈身上,通过她们的知识和社会经验提高后代在群体中的适应性。
英国埃克斯特大学的行为生态学教授Darren Croft对西北太平洋虎鲸的研究为这一说法提供了有力佐证。野生雌性虎鲸的平均寿命为50多岁,80岁以上高龄也很常见,人类见到已知最年长的虎鲸Granny时,据估算她已经105岁了。和人类相似,虎鲸中的雌性14岁左右性成熟;而在30~40岁间,尚未生理衰老时她们就不再有生育能力了。
代际生殖竞争,婆媳困境的源头?
然而,即使是负担整个群体危难时存亡的使命,也难以完全解释这些雌性动物的生育能力为什么在中年就被完全牺牲了。英国剑桥大学的动物学教授Rufus Johnstone和埃克斯特大学的进化生物学教授Michael Cant注意到,与其他灵长类形成鲜明对比,人类相邻两代女性的生育活跃期几乎完全不重合:下一代性成熟开始生育后,年长女性就停止了生育。
他们据此推测,较早的绝经可以削弱代际生殖竞争,从而优化群体中的资源配置获得演化优势。
较早绝经可以使雌性通过“祖母效应”将更大精力投入所在群体,来照料和引导更多带有相似基因的个体,以此提升整体存活率。同时通过缓解代际生殖竞争为年轻一代雌性贡献了生育资源,带来更多孙辈的出生、存活和生殖成功。如果事实如此的话,那么使雌性绝经的基因就会随着越来越多的后代生生不息,越来越繁荣,继而成为该物种中的主流。