進化：性的選擇_風聞

撰文 | Matthew Wills（巴斯大學米爾納進化研究中心進化古生物學教授）

編譯 | Takeko

提到進化，我們幾乎都會條件反射般地想起達爾文和他的《物種起源》。

事實上，在《物種起源》於1859年出版後，達爾文的研究並沒有就此止步。他隨後在1871年出版了另一本在學術界具有重要影響力的作品，名為《人類的由來及性選擇》。

《人類的由來及性選擇》首版扉頁。| 圖片來源：Wikimedia Commons

如果説《物種起源》像是達爾文進化論的一份精美的“大綱”，《人類的由來及性選擇》則更着重筆墨在一些更具挑戰性的問題上，比如人類起源。

同時他還在書中提出了第二種獨立的進化機制，那就是性選擇。

達爾文的設想

從生物學的角度來説，性是一件代價高昂的事情。找到一位合適的配偶需要時間和精力，養育後代也是一項巨大的資源投入。

但性行為確實提供了一種回報的可能。由於新的和“更好”的基因組合，孩子可能會比父母更健康。達爾文敏鋭地意識到，許多動物物種因此精心挑選着它們的配偶。

然而，自然界還存在着一種先天的生物不平等。通常來説，卵子的數量相對比較少，繁衍對雌性是一項龐大而昂貴的投入。但精子卻很小，而且數量更為豐富。此外，胚胎往往需要在體內或體外進一步投入。由於這些更大的投入往往落在雌性身上，她們通常是更有選擇性的性別，而雄性則是競爭被選中。

達爾文設想，有兩種截然不同且相互對抗的進化機制在性選擇中共同起着作用。第一種被他稱為爭鬥法則，也就是同性（一般是雄性）個體之間的競爭，第二種是美的品味，也就是某個性別的個體（通常是雌性）根據某些先天偏好來擇偶。

但是，根據近日發表在《科學》雜誌上的一篇新的綜述論文，達爾文的時代侷限性可能導致了他的理論的某些侷限性。

真實世界的複雜選擇

當動物擇偶時，它們的外觀、聲音和氣味都可以準確地指向未來伴侶的生存能力。比如，鹿的巨大鹿角是展示戰鬥能力、主導地位和整體健康的一種良好指標。

但是，許多其他特徵可以被選擇，因為它們很顯眼，也很有吸引力，但可能對整體的遺傳質量的指導意義不大，甚至產生誤導。

雌性可能會進化出選擇其後代生存可能性更低的配偶，只要交換條件是產生更多這樣的後代。例如，在某些花鱂物種中，雄性的吸引力與可能降低其生存的基因有關。因此，雌性面臨着兩難境地：是與更具吸引力的雄性交配，產生一些極具吸引力但沒那麼有活力的子代，還是和沒那麼有吸引力的雄性交配，讓產下的子代生存率最大化。究竟哪種策略能產生最多的後代？

因此，雌性可能會選擇一些顯然對其生存能力沒有其他影響的特徵。孔雀的尾巴除了吸引雌性，在生活的其他大多數方面都是一種障礙，它會阻礙飛行和躲避捕食者的能力。但與此同時，雄性管理這種負擔的能力本身也是整體遺傳質量和嚴謹性的一個標誌。

但自然的豐富性和多樣性還告訴我們，選擇並非總是由雌性來做。在海龍魚中，雄魚通過攜帶受精卵直到孵化來進行大量投入，而正是雌魚為了確保雄魚的關注而相互競爭。

雄性海龍魚會攜帶受精卵。| 圖片來源：François Libert/flickr

對於所有個體，或者個體在其發育的所有時間中，最佳的配偶選擇其實都不一樣。例如，年輕的緞藍園丁鳥會被最強烈的雄性表現所嚇倒，而年長的雌性通常認為這些表現最有吸引力。

許多魚類是順序雌雄同體，隨着年齡的增長而改變性別，因此自然會改變配偶選擇的“品味”。

總的來説，自達爾文之後的研究都在告訴我們，配偶選擇是一個比他設想的要複雜得多的過程，而且是由兩性的變化所支配的。

達爾文的侷限性

有一些證據表明，達爾文低估了大多數雌性動物的差異、策略甚至是濫交的重要性。比如，他淡化了其他動物物種中雌性差異的作用，假設雌性是相當統一的，總是做出類似的決定。

達爾文可能是由於一貫審慎的態度，很少強調交配後的性選擇機制。雌鳥和哺乳動物實際上可以選擇與多個雄性交配，而不同雄性的精子可以在生殖道內競爭，使一個或多個卵受精。

貓、狗和其他動物可以在同一窩中生出多個父親的孩子，這種現象被稱為異父同期復孕。甚至有人認為，人類的陰莖比我們最近的靈長類親屬更粗，這也是一種適應性，從物理上移除競爭性雄性的精子。

雌性藍山雀經常與多隻雄性交配，以確保它們的保護和支持。當未來父親的親子關係不確定時，這是一種帶有操縱性的策略。所有這些實際上都挑戰了達爾文的那種“雌是相對被動的和非策略性的”假設。

在雄性投入更多的情況，它們會在擇偶時變得更加積極。雄性箭毒蛙（Dendrobates auratus）負責保護幼崽，因此它們會吸引多隻雌性，這些雌性爭相為它們產卵受精。許多鳥類有雙親的照顧，因此有更豐富的交配系統的多樣性。

箭毒蛙（Dendrobates auratus）。| 圖片來源：Brian Gratwicke/flickr

達爾文的世界觀不可避免地是受他所在時代的文化影響而形成的。他也還有許多地方沒有完全理解，這或許不足為奇。

聽起來有些諷刺意味的是，和很多科學家一樣，達爾文娶了他的表姐艾瑪·韋奇伍德（Emma Wedgwood）為妻。他對遺傳學和近親更有可能產生患有某些遺傳病的後代的機制其實一無所知。

儘管有所遺漏，但從根本上來説，達爾文的理解比在他之前的任何理論都要先進。

進化論也並非一成不變的理論，它逐漸融合了更多對基因和遺傳的理解，而達爾文的著作仍然是現代進化生物學的基石。

參考來源

[1] https://theconversation.com/evolution-how-victorian-sexism-influenced-darwins-theories-new-research-175261

[2] [美]理查德·普魯姆，《美的進化》，中信出版·鸚鵡螺，2019年1月

[3] https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi6308

本文經授權轉載自微信公眾號“原理”（ID：principia1687）。

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