这个七夕,最火的动物不是惨遭踩踏的喜鹊,而是——蛙。但别以为“孤寡孤寡”的它们当真孤寡,对于一些蛙来说,它们不仅找到了对象,甚至还能坐享齐“蛙”之福。
一夫多妻的蛙
最近,科学家第一次在蛙类中观察到了一夫多妻的现象。这种学名为Thoropa taophora的细趾蟾生活在巴西的雨林里,喜欢在潮湿、多岩石的地方交配产卵。在雄蛙的繁殖领地里,通常有固定的2~3只雌蛙,且其中一只占据相对主导的地位。研究者观察到了它们交配的画面:雄蛙与主导的雌蛙进行交配,而次要的雌蛙、有时还加上第三等级的雌蛙,则在一旁动也不动地“围观”。
不过,雄蛙并不只跟“大老婆”交配——虽然研究者没有记录到雄蛙与次要雌蛙交配的画面,但他们分析了7个领地里孵化出来的蝌蚪,其中“大房儿女”的比例从56%到97%不等。虽然与主导雌蛙交配得更多,但雄蛙并没有轻易放过留下更多后代的机会。雌蛙之间似乎并不太平,她们都会吃领地里的卵。这时,雄蛙就会立马制止,有时是将雌蛙赶跑,有时则从后抱住雌蛙——像极了交配的姿势,但往往最终都并没有发生实质的交配行为。
对于一夫多妻的繁殖方式,雄性获得的好处十分明显,他们可以留下更多的后代;但雌性能获得什么,科学家还不清楚。他们猜测,相比于与没有配对的雄性交配,雌蛙与已经配对过、拥有较好领地的雄性进行交配,繁殖成功的可能性或许更大。在长达10个月的繁殖季中,雄蛙总是与固定的这两只雌蛙交配。动物的行为自不必用人类的准则来衡量,但如果套用“忠诚度”来评价的话,这些雄蛙仍是忠诚的——虽然是同时对两位伴侣保持忠诚。
血肉相融的鱼
一些鱼的雄性倒是没法不忠诚,毕竟它们交配的方式,是把自己融进雌性的身体里。这些鱼的雄性比雌性小得多,身体大小相差可能有60倍。当雌雄相遇时,雄鱼会紧紧咬住雌鱼的肚子,释放出一些能够溶解皮肤的物质,让自己的血管和组织与对方融合在一起。有的鱼只是暂时性的依附,有的则永久与对方融合,然后雄鱼的器官逐渐消失,最终只把含有精子的生殖腺留在雌鱼体内。这种繁殖方式,被称为“性寄生”。
生活在黑暗无光的深海里,雄性鱼能够遇到交配对象不容易,他们为此还发展出了敏锐的嗅觉。这种献出自我吃软饭的方式,能帮助它们留下后代;但这还不是最拼的——为了繁殖,鱼甚至舍弃了一部分的免疫功能。出于自我保护,生物体的免疫系统会排斥异物,例如人体在接受移植的器官时,就很容易出现免疫排异反应;但雄性鱼却没有被雌性排斥。
研究发现,鱼与后天免疫系统相关的重要基因已经发生了改变,使得它们不会攻击外来的组织和细胞。
包办致死的甲虫包办婚姻的一夫一妻、自由恋爱的一妻多夫,哪者更好?研究者在这种叫做赤拟谷盗(Tribolium castaneum)的小甲虫上找到了可能的答案。赤拟谷盗是一种会偷吃储备粮食的小甲虫;只要一个月,它们就可以完成出生到繁殖的生命周期,一只雌性能产下数百枚卵。
强大的繁殖能力,不仅有助于生存,也让它们备受科学家的喜爱。在这个实验中,研究者将它们被分为了两组——“包办婚姻”组:每一代都没有选择配偶的权利。上一代生下的雌雄甲虫,被随机配对成一夫一妻的组合,继续进行繁殖;“自由恋爱”组:每只雌性拥有选择配偶的自由,1只雌性可以自由地与5个雄性生儿育女。
这个实验从2005年开始,在十多年的时间里,两组甲虫按照各自的传统分别繁殖了95代。
按照实验设置,它们的后代随后则需要生存在恶劣的环境中,比一比哪组的生存能力更强。结果,“自由恋爱”组繁育出来的甲虫,对恶劣条件的抵抗能力更强;直至挑战的最后,也有60%的虫卵能够正常长大;而被迫经历“包办婚姻”的甲虫,还未等到挑战结束就断子绝孙了……研究者认为,“自由恋爱“的甲虫,雌性有机会在5只雄性中选出条件最好的配偶。
这种性选择的压力,可以剔除掉种群中的有害基因,并将优秀的基因传递给后代,让它们更为强健。
心碎的荠菜如果要说自然界中有什么是心形的,我的第一反应是小时候在路边看到的某种荠菜的果实。荠菜(Capsella bursa-pastoris)和其他的荠属植物都会结出心形的果实。科学家发现,荠菜果实的形状与一种蛋白酶有关。
如果这个蛋白酶对应的基因发生了突变,这种荠菜(Capsella rubella)的果实就不会长出两个翘翘的肩膀,而是变成一个倒三角的形状——科学家将这种蛋白酶命名为“心碎蛋白”(HEARTBREAK)。“心碎蛋白”可能是通过调控蛋白质翻译后修饰的过程,调节生长素的合成途径,最终影响了果实的形状。
全球征婚的蜗牛旱的旱死,涝的涝死,别说一夫一妻了,有的动物连对象都讨不到。
来自英国的蜗牛杰里米(Jeremy)大概是(曾经)最著名的单身汉,毕竟几年前,还有人为它举行了一场全球征婚。杰里米是一只罕见的左旋蜗牛。通常来说,蜗牛是右旋的,它们壳上的花纹是顺时针的,壳的螺旋纹在身体右侧,同时生殖器也位于右侧——因而交配时,它们会爬到对方的右边。但对于镜像翻转的杰里米来说,左右在它的身上全反了。当其他蜗牛爬到它的右侧时,它们没法按照传统交配,也不会灵活变换姿势。
2016年,研究者为杰里米发起了一场全球征婚,给它找来了两个“百万里挑一”的左旋蜗牛。就在万众瞩目之下,杰里米的两个相亲对象选择了彼此……蜗牛大多都是雌雄同体,这三只左旋蜗牛,彼此之间都能进行交配。右二为杰里米,其他四只是征婚活动中征集来的左旋蜗牛。好在结局总是圆满的,杰里米最终还是得到了交配的机会,并在死前有了自己的孩子。当初的这场全球征婚,总共征来了45只左旋蜗牛。
在今年6月的一项研究中,科学家报道了这些蜗牛后代的情况。这群左旋蜗牛至今繁衍了三代,总共产生了将近15000只后代,其中绝大部分都是右旋的,它们并没有继承父辈的特征。
孤独的苏铁同样是等待配偶,伍德苏铁(Encephalartos woodii)就没有左旋蜗牛那么幸运了。这可能是世界上最孤独的植物。
1895年,植物学家约翰·梅德利·伍德(John Medley Wood)在南非发现了第一棵伍德苏铁;100多年过去,我们却从未找到新的伍德苏铁——我们所认识的第一棵,或许是它们种群里的最后一棵。苏铁是一类非常古老的植物,在恐龙的年代里,它们遍布世界各地,占所有植物的1/5。但随着新的植物演化出来,苏铁的生存优势越来越小,种类和分布的范围也越来越少。
或许是因为不够常见,它们还常被误认为是棕榈或蕨类植物。
伍德苏铁看起来就有点像棕榈,高可达6米,树干直径为30~50厘米。被人类认识的这棵伍德苏铁是雄性的——和银杏一样,苏铁也是雌雄异株;必须同时存在雌株和雄株,它们才能繁殖。但时至今日,我们仍未能给它找到配偶。伍德苏铁已经被宣告“野外灭绝”了,它们现在生长在一些植物园里。
苏铁会长出吸芽,吸芽能发育成一棵完整的植株;但这种情况如同克隆,得到的所有伍德苏铁都是最初那棵的分身——当然也都是雄性,无法交配繁育后代。另一种让伍德苏铁不那么孤独的可能,是它似乎可以与亲缘关系颇近的另一种苏铁(E. natalensis)繁殖;但目前看来,它们终究也不是同一种植物。
七夕的第七个物种,留给正在看手机的智人(Homo sapiens)吧。不管是自由潇洒地享受单身,还是怦然心动地盼待某人,抑或是正与爱人共度好时辰,都希望你度过了一个愉悦的七夕。