气候变化、侵占栖息地、过度捕猎等因素正严重威胁着地球上的生物多样性。对于濒危的种群来说,影响其繁殖与遗传的主要因素有三个:选择(包括自然选择和性选择)、突变和基因交流。过去,在试图挽救因种群规模过小而濒临灭绝的动物时,研究者经常从后两个因素入手,通过提供低风险的栖息地和避免种群内的近亲繁殖,来逐步扩大种群规模。
然而最近发表于《全球变化生物学》的一项研究却给了我们新的启发。研究者发现,当面临“灭绝旋涡”时,相比“一夫一妻”的种群,实行“一妻多夫”制的甲虫种群能存活更久。他们据此提出,在生态保护工作中,也应当更多地重视种群中的性别比例和交配模式,这或许能帮助我们更好地拯救濒临灭绝的生物。
“灭绝漩涡”描述的是一种理论中的情景。在这个漩涡中,生态环境、种群基因池与种群数量等因素会不停地相互作用、相互放大影响。一旦其中一环被打破,使得某个种群跌入这个漩涡,它们就会被其间的反馈效应推动,加速走向灭绝。在经典的灭绝漩涡模型中,核心的三要素是环境压力、种群基因多样性衰减和种群规模缩小。
2019年,联合国“生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台”在报告中就指出,目前估计有100万个物种正在加速灭绝,大量生物正面临着灭绝旋涡的威胁。过去,为了了解如何更好地进行生态保护,也有许多研究曾在野外或实验室条件下进行观察,并利用这一模型了解不同种群在不同条件下的生存能力。然而最近,东英吉利大学的研究者提出,常常被忽视的“性选择”可能会灭绝漩涡中的种群产生巨大影响。
为了测试性选择究竟在种群演化中扮演了怎样的角色,东英吉利大学的研究者在实验室中模拟了灭绝漩涡的场景,并观察甲虫在严格的“一夫一妻制”与“一妻多夫制”的交配模式下,应对环境和基因压力的能力。结果很明显,“一夫一妻”组的甲虫难以应对漩涡中的环境和遗传压力,在实验结束时它们全部死亡了。而“一妻多夫”组的甲虫数量下降速度要慢得多,实验结束时还有60%的个体存活。
研究的通讯作者Matthew Gage教授表示:“在消除了繁殖过程中的竞争和选择后,产生的甲虫种群更加脆弱,也更难以面对环境压力。而相比之下,当雄性甲虫需要竞争配偶,而雌性甲虫也有选择余地时,它们反而活的更好。”Gage这样解释道。
在考虑到这项研究的适用范围时,研究者表示,这项研究应当适用于任何两性繁殖、存在一定程度的性选择并且面临环境压力的物种。同时,研究者也建议在生态保护工作中,如果能够帮助物种保持足够的配偶竞争强度,那么或许可以帮助它们更好地应对气候变化、栖息地丧失和遗传多样性缺乏等危机。