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武力VS生育力,為什麽兩棲類、靈長類和鳥類的選擇不壹樣?

生命的意義在於壹代又壹代的不斷繁衍。

擁有延續基因的後代,是個體在面對死亡時最大的安慰。個體終結,種族不亡,生命可以接力延續。

在生物學上,男性生殖競爭比生存競爭更激烈。在生存競爭中,妳的同伴會與妳結盟,或集體轉移到食物豐富的地方,或聯手抵抗天敵。妳在集體中,和大家並肩作戰,身後有同齡人的支持。生殖競爭,妳的對手是妳的夥伴,妳只能靠自己的力量單打獨鬥。在每場比賽中,妳們之間只有壹個贏家。

個體可以滅亡,但基因遺傳不能被打破。動物在爭奪生育權的時候,壹直在權衡對自己身體的投資分配。強大的原力和強大的繁殖力,加權投資,哪個能產生更多後代?外表漂亮和內心強大哪個更受異性歡迎,後代數量更多?濫交和排外哪個能把基因安全傳給後代,後代質量更高?

生命資源是有限的,不可能做到極限投入,動物稱重的結果是多姿多彩的。生命不息,奮鬥不止,天平還在進化中不斷更新。

同源競爭

爭奪生育權是同壹個種族的競爭。生活在同壹族群的伴侶在面對武力和生育時會做出不同的選擇。

上圖是澳大利亞的青蛙克裏尼亞。

Georgiana),嘎嘎蛙好鬥,以雄性之間激烈的摔跤比賽而聞名。嘎嘎蛙的競爭武器是他們的手臂。與其他青蛙相比,嘎嘎蛙的前臂要強壯得多。更有趣的是,嘎嘎蛙的手臂不僅比其他青蛙強壯,而且雄蛙的手臂也比雌蛙強壯得多。

那個胳膊粗的大個子是個好戰士,抱妹妹的時候很強壯。嘎嘎蛙是動物界常見的壹夫多妻生殖。交配時,壹只或多只雄蛙用粗壯的手臂托住雌蛙,使自己保持最佳姿勢。當雌蛙在水中產卵時,處於最佳位置的雄蛙釋放的精子可以先沖向卵,成功獲得生殖權利。

壹堆硬漢,他們力量不平衡,妳胳膊粗,還有比妳更粗的胳膊。在實力的比拼中,臂力弱的選手只能退位,被迫放棄生育權嗎?不,嘎嘎蛙有預備動作。與手臂粗的大個子相比,手臂細的雄蛙睪丸更大。雄性動物卵子的大小代表精子的數量。是的,我的武器不如妳的,但我的彈藥比妳多。

粗兵種VS彈藥儲備,誰的成功率更高?來自澳大利亞西澳大利亞大學的壹個團隊在三個不同的地點觀察了繁殖季節的嘎嘎蛙。研究小組測量了439只雄性青蛙的臂圍和睪丸大小,並記錄了它們的交配成功率。

統計證明,成功率可以分為兩種情況:壹種是男性密度低的地方,壹種是男性密度高的地方。第壹種情況,競爭對手少,我們靠實力領先。手臂最粗的雄蛙占據有利地形,成功率最高。另壹種情況就不壹樣了,競爭對手多的地方,靠彈藥儲備取得成功。當周圍都是強大的玩家時,弱小的玩家反而得到了機會。

在嘎嘎蛙種群中,交配權並不是壹味的站在武力壹邊,彈藥儲備也是壹個關鍵因素。

人口密度與彈藥儲備成正比,這壹點也被另壹個蛙種——甘蔗蟾蜍所證明。上圖為甘蔗蟾蜍。悉尼大學的團隊在三個區域觀察了241只雄性甘蔗蟾蜍,發現在青蛙密集的核心區域,甘蔗蟾蜍(Rhinella

瑪麗娜的彈藥庫比它在邊緣地帶的夥伴重30%。

與嘎嘎蛙不同,甘蔗蟾蜍用彈藥儲備換取領土,而不是粗壯的手臂。邊緣地區的甘蔗蟾蜍對擴張權力比對異性更感興趣。甘蔗蟾蜍擴張領土的野心給澳大利亞帶來了巨大的災難。

1935年,甘蔗蟾蜍引入澳大利亞,防治蔗田害蟲。壹只肉少的害蟲,是填不飽壹只肥蛤蟆的肚子的。他們四處遊蕩尋找食物。老鼠、青蛙、烏龜甚至巨蜥、鱷魚都是它們的口糧。甘蔗蟾蜍,有毒,在當地沒有天敵,根據彈藥庫的大小分為兩組:核心區的蟾蜍彈藥豐富,勤於繁殖後代;邊緣地區的青蛙積極探索新的空間,拓展生活領域。

甘蔗蟾蜍無論是選擇繁殖還是擴張,都非常成功。從最初引進的120,已經占領澳洲北部大陸,正在從鄉村向城市靠近。

力量與生育力

在動物界,不同的配偶系統對武力和彈藥的投入是不同的。

1,壹夫多妻動物,武器投入大於彈藥投入。

南象海豹(米隆加

Leonina),武器投入多,彈藥投入少。壹夫多妻的南方象海豹,雄性比雌性重五倍。身體全面壓制母海豹的公海豹,只要打贏對手,就能贏得生育權。這時候都是靠實力說話。

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2、壹妻多夫動物,彈藥投入大於武器投入。

壹夫多妻田鼠的繁殖競爭比海豹激烈得多,它們在彈藥上的投入也更多。野生田鼠的睪丸大小隨著種族密度的增加而增大。同伴越多,競爭越強,彈藥庫越大,反之亦然。芬蘭Weesquelet大學的團隊在對5種田鼠進行長期追蹤後,發現了壹個有趣的事情:田鼠的彈藥投入是有彈性的,當種群密度降低時,彈藥庫也會縮小。根據田鼠的彈藥儲備,可以推算出當年的群體數量。

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3.外在魅力與內在力量成反比。

嘯天猴的武器有點不壹樣,它的聲音是它的競技武器。喊話除了恐嚇對手,更重要的是吸引異性。公猴聲音越大,越能討好異性。嚎叫的猴子有細長的聲帶和像口袋壹樣中空的舌骨。舌骨是壹個回聲角,在聲音離開口腔之前放大聲音。體重不到8公斤的嘯猴提高嗓門大喊,猶如猛虎在山中呼嘯,聲音傳到數千米之外。

劍橋大學的研究小組掃描了255只吼猴的舌骨,並將其與它們的睪丸體積和存活群體數量進行了比較。發現舌骨越大,彈藥庫越小。生活在大群體中的雄性吼猴擁有更小的舌骨和更多的彈藥儲備。在統計學上,吼猴的舌骨差別很大,最大的舌骨比最小的舌骨大10倍。

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用壹只大聲咆哮的猴子,可以嚇跑對手,贏得異性。沒必要把精力投入到彈藥庫。外在的魅力和內在的內功,只要妳在任何壹方面都比妳的競爭對手強,就不用壹舉兩得了。

彈藥庫裝備根據組數變化,有時增加,有時減少。彈性變化節省能量,符合生物學家的預期。但是,脊椎動物世界裏還有壹種動物,是變化規律之外的。在過濾掉外界幹擾因素後,這些動物的彈藥儲備壹直在下降。它們是壹夫壹妻制的鳥。

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鳥的犧牲

超過75%的鳥類是壹夫壹妻制。動物界的壹夫壹妻制並不意味著壹生只愛壹個人,而是在壹個繁殖季節只和壹個異性交往。雄鳥不用擔心妻子的忠誠,可以減少自己的彈藥庫,把資源投入到其他更重要的地方,比如大腦和心肺。

英國雷丁大學的團隊統計了63種魚類、169種青蛙、845種鳥類和358種哺乳動物,利用可變速率回歸模型計算出脊椎動物彈藥庫的變化規律。

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上圖是團隊繪制的變化規律。空心圓圈代表壹夫壹妻制,淺色圓圈代表壹夫多妻制,實心圓圈代表壹夫多妻制。圖(b)顯示了三種鳥類睪丸重量的進化趨勢,橫坐標代表進化速率,縱坐標代表睪丸重量的對數值。玫瑰紅線是壹夫壹妻制的鳥,灰線是壹夫壹妻制的鳥。隨著時間的推移,灰線變平,紅線變陡。壹夫壹妻制鳥類的彈藥儲存量正在急劇減少,但放棄彈藥儲存的選擇在其他壹夫壹妻制脊椎動物中並沒有發生。

飛翔在藍天上的鳥類壹直在精簡身體結構,以便飛得更快更高。比如縮短腸道,刪除膀胱,排出混有糞便的尿液。雌性已經收縮了右側輸卵管,只剩下左側產卵。現在輪到雄性縮小彈藥庫了。

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在過去4億年的脊椎動物進化史中,彈藥庫的規模變化很大,有減有增。理論上,所有動物都可以從豐富的彈藥儲備中受益,但維護彈藥庫需要能量。動物在投資和收益之間有不同的選擇。

動物選擇武力和彈藥儲備的關鍵在於雄性能否成功阻止雌性與競爭對手交配。當雄性確定雌性不會在繁殖期和另壹只雄性鬼混時,就會放棄對兵力和彈藥儲備的投入。換句話說,彈藥庫越小,雄性越自信。彈藥儲備越充足,競爭越激烈,個人安全感越低。

只要力量和生育力之間的平衡得以保持和延續,每壹個選擇都是合理的。進化的道路上沒有單壹的方向,成千上萬條道路組成了我們現在豐富多彩的生物世界。