为什么有的动物配偶多,有的配偶少?

先有多配偶制,之后才有少数物种的单配偶制。而单配偶制是两种激素强烈作用的结果。换言之,激素是决定物种忠贞程度的关键。
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天鹅
和天鹅一样,信天翁也忠于自己的伴侣。一旦交配,它们会终其一生和伴侣长相厮守,无视所有可能破坏“婚姻”的诱惑。难道是因为它们比松鸡更痴情?“花心”的雄鸡总喜欢和更漂亮的雌鸡调情。
“痴情”这一解释或许有些道理,但美国得克萨斯大学奥斯汀分校的一个研究团队最近证实,这份忠贞爱情的原动力并没有人们想象的那般浪漫。
研究人员比较了不同类型物种的雄性——单配偶制或多配偶制——神经系统的基因表达,包括小鼠、田鼠、鸣禽、青蛙、鱼等。他们发现,那些对爱情忠贞不二的物种身上都活跃着相同基因。
“我们的研究证实,一种普遍存在的机制构成了脊椎动物单配偶制的基础。”研究人员指出。他们成功分离出24个负责神经系统发育、学习和记忆的基因。这些基因的表达为单配偶制物种所特有。
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信天翁
原来,信天翁之所以比松鸡更忠贞,主要是基因特异性活化所控制的激素在发挥作用,尤其是催产素和抗利尿激素。前者常见于孕妇,会在分娩时引发子宫收缩,产生奶水;后者则会增强肾脏吸收水分的能力——若缺乏这种激素,人每天会排出10到12升尿液。正是位于下丘脑的神经末梢释放了这两种激素,从而影响了动物对待爱情的态度。
田鼠为证
“我们发现是这些激素左右了动物的‘爱情’,影响雄性的是抗利尿激素,而雌性则是催产素。”比利时列日大学神经科学名誉教授雅克·巴尔塔扎(Jacques Balthazart)解释道。
美国埃默里大学神经科学博士拉里·扬(Larry Young)在21世纪初给出了关于这些激素作用的精彩论证。实验对象是橙腹草原田鼠 (Microtus ochrogaster)和蒙州田鼠(M. montanus)。前者是单配偶制啮齿动物,而后者作为其近亲却是多配偶制。
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橙腹草原田鼠 (Microtus ochrogaster)
“就橙腹草原田鼠而言,雄雌交配并同居后,彼此就产生一种联系,且雄性在数年内始终与雌性保持这种关系。”雅克·巴尔塔扎证实。然而埃默里大学的研究人员发现,相比蒙州田鼠,雌性橙腹草原田鼠的大脑会释放更多催产素,雄性则释放更多抗利尿激素。“尤其是在雌性大脑的特定区域,例如伏隔核,催产素受体在单配偶制物种身上的表达要比多配偶制物种更强烈。”雅克·巴尔塔扎补充道。
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催产素
这一脑区深度参与“奖励回路”和成瘾机制。拉里·扬也证实了这一点:增强多配偶制物种催产素受体的表达,会令它们对“爱情”更忠贞。反之,只要阻断这些受体,再深情的雌性动物也会变得“花心”,不断追逐新目标。
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抗利尿激素
而抗利尿激素可令雄性捍卫其领地并驱逐所有入侵者。“这种激素会使雄性对与之交配的雌性的所在地产生某种依恋。”雅克·巴尔塔扎指出。抗利尿激素受体在侧间隔和腹侧苍白球被激活,在形成稳定伴侣关系的过程中发挥核心作用:只需在多配偶制的蒙州田鼠身上加强这类受体的表达,就能令其忠于“爱情”。
无关物种
另一疑问在于,限制伴侣数量的单配偶制是如何通过自然选择为某些物种所接受的?
放眼整个动物界,单配偶制的确是少数,因为动物首先是按照多配偶制的模式发展的。“雄性的目的在于尽可能让更多雌性受孕。尤其是哺乳动物,雌性在生育上的付出最多,雄性的投入比雌性少得多。”法国蒙彼利埃进化科学研究所(ISEM)的米歇尔·雷蒙(Michel Raymond)陈述道。
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海象
这种角色的不对称显而易见,多配偶制通常存在于雄性和雌性形态差异较大的物种——比如海象,雌海象在占支配地位的雄海象面前显得微不足道,后者将精力用于繁殖并确保对庞大“后宫”的控制。
是的,事实的确如此,但单配偶制也有其优势。雌鸟会在数周内一动不动地保护和孵化鸟蛋,鸟宝宝的“父亲”此时也会给予帮助,这为幼鸟的生存提供了决定性优势。“单配偶制往往伴随着父亲的关爱。”米歇尔·雷蒙指出。
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尽管鸟类大多为单配偶制,但它们绝大多数都会“出轨”。这样做既可以享有单配偶制的优势,又可以降低遗传风险,避免“将所有蛋放在一个篮子里”。
对于橙腹草原田鼠等种群密度极低的物种而言,之所以保持单配偶制还因为它们很难遇到伴侣。“因此当雄性寻觅到雌性伴侣时,就会长期守着它。”雅克·巴尔塔扎概括道。雄性在伴侣怀孕期间会阻止其他竞争者接近自己的“爱人”,以便伴侣在恢复繁殖能力后能再次受孕。
灵长类动物中,“单配偶制的出现最有可能是因为雄性杀婴。”2013年,英国伦敦大学学院博士克里斯托弗·奥派(Christopher Opie)领头的人类学家团队提出了这一结论。在雄性可能杀害非亲生幼崽的灵长类动物群体中,单配偶制会增加幼崽的存活率。
要知道无论哪个物种,一旦单配偶制站稳脚跟,雄性就难以逾越这种机制。“物种单配偶制倾向越明显,雄性采用另一种机制的难度就更大,因为所有雌性都已被占有。”米歇尔·雷蒙解释道。
那么智人呢?拉里·扬最近证实,田鼠的“恋爱”神经生物学机制同样存在于人类大脑中,这或许能解释为何人类倾向于建立夫妻关系并以孩子为中心组建家庭。抗利尿激素和催产素受体方面存在遗传缺陷的男女,其夫妻关系会更不稳定。只不过研究人员很难评估人类的单配偶制究竟达到何种程度。
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橙腹草原田鼠一旦交配,彼此会在多年内不离不弃,甚至厮守终生,拒绝任何其他性伴侣。这种机制能保证雄性接触到雌性,且有利于幼崽存活。
换言之,单配偶制并不意味着在性行为上完全忠诚。
“在单配偶制物种内部,同样存在许多夫妻关系外的性活动。基因测序结果显示,在单配偶制鸟类中,经常会出现一窝雏鸟有两三个甚至四个父亲的情况!”雅克·巴尔塔扎强调。这是因为单配偶制的雄鸟通常先与“正室”共筑爱巢,然后在附近“金屋藏娇”。“第一只雌鸟的繁殖成功率会比第二只更高。因此谁都想要‘拔得头筹’,冲突由此而来。”巴尔塔扎补充道。
研究人员已开展研究,以区分社会性单配偶制和性关系单配偶制,前者伴侣关系稳定而后者的真实情况——不论是其他动物还是人类——目前难以得到证实。
撰文 Emmanuel Monnier
编译 唐恬恬
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