雌性動物也有“陰莖”:性選擇壓力下的交配策略

新浪科技訊 北京時間3月2日消息，在許多物種中，雄性會發育出明顯的性特徵來吸引雌性，並通過競爭來排擠潛在的雄性對手。最具代表性的例子包括雄性孔雀或極樂鳥那誇張、艷麗的羽毛，以及歐洲馬鹿群體中，占統治地位的雄性所具有的巨大鹿角。但是，自然界中不同性別的角色是如何確定的？為什麼雄性通常都要通過競爭才能接近雌性？

研究者認為，這些問題的答案就在於所謂的“貝特曼原理”(Bateman principle)。該原理指出，對於在后代身上投資更少的性別，性選擇的作用更加強烈。

1972年，美國演化生物學家羅伯特·泰弗士(Robert Trivers)提出了“親代投資”的概念，認為這是決定何種性別處於更高性選擇壓力的關鍵因素。根據泰弗士的理論和貝特曼原理，對於將較少資源分配到親代投資的性別，其所受到的性選擇壓力就更大。

生精細胞的成本要比生卵細胞的成本低得多。這意味，雄性能生的配子——在有性繁殖中結合的細胞——數量比雌性多得多。反過來，兩性因此受到的影響也非常不同。通常情況下，雌性會通過孵卵、哺育和保護等行為，對后代進行更多的投資。

因此，雌性的親代投資比雄性要大得多，而雄性需要經過競爭才能接近雌性。然而，自然界中還存在不少性別角色倒轉的例子，其中雌性需要通過比雄性強度更大的競爭，才能獲得交配的機會。這些例子包括雉科水禽、新西蘭的幾維鳥、原於中美洲和南美洲的？形目鳥類，以及一些涉禽物種。

此外，還得提到海馬。雄性海馬負責孵化、照料受精卵，在幼魚能夠自由活動時再將其釋放出育兒袋；兩棲動物中，一些青蛙和箭毒蛙屬物種也有類似行為；哺乳動物中，性別角色轉換的例子有轉角牛羚(學名：Damaliscus lunatus)。

與性角色轉變有關的生理變化中，最為令人稱奇的過程出現於某些魚類，如雌雄同體的金頭鯛(學名：Sparus aurata)。在魚卵孵化時，所有的金頭鯛個體都是雄性，而當它們長到一定年齡，就會根據重量、荷爾蒙和群體因素等條件的不同，而選擇是否變成雌性。

在有性繁殖的動物中，性器官的形態一直是最多樣而且演化最快的特徵之一。在傳統性別角色的物種中，由於高強度競爭引起的強性選擇會導致雄性出現比雌性更加複雜的性器官。雄性通常表現出生殖器或射精(包括精液中的蛋白質)等方面的適應特徵，從而更快地輸送精子，刺激雌性更快接收精子，或將其他同性對手競爭下去。一些物種，比如某些種類的豆娘，雄性甚至會把此前其他雄性留在雌性體內的精子清除掉。

在哺乳動物中，雌性(學名：Crocuta crocuta)甚至發育出了“假陰莖”的結構——延長的陰蒂，這是由於幼崽發育最后階段時荷爾蒙快速分泌導致的結果。陰蒂結構會從雌性身體向外突出十幾厘米，而且開口非常狹窄，這使雄性很難與之進行交配，在生出幼崽時也非常困難，頭胎死亡率非常高。盡管從性器官的功能上看它們是雌性，但實際上，它們扮演類似其他物種雄性的角色。

另一個不可思議的例子是一類屬名為Neotrogla(嚙蟲目小嚙蟲亞目下的一個屬)的洞穴昆蟲。這類昆蟲的雄性沒有插入式、類似陰莖的結構，而雌性則發育出了類似陰莖的結構(稱為gynosoma)，可以伸入雄性體內採集所謂的精囊(spermatophore)。許多無脊椎動物和一些脊椎動物(如蠑螈)都會使用精囊作為保存精子的容器。在Neotrogla屬昆蟲的例子中，雌性利用充滿創意且獨一無二的似陰莖器官將精子從雄性體內拖出來。

這一器官還具有棘刺，使雌性能從內部與雄性固定在一起。是什麼導致了這種結構的出現？答案很簡單：對精液的性競爭和性衝突。Neotrogla屬昆蟲棲息在水和食物都很匱乏的洞穴中。在這樣的條件下，爭奪精子的競爭非常激烈，雌性要努力尋找交配的機會。

當一隻雌性找到一隻雄性時，其gynosoma結構能使其錨定在雄性身上，進行較長時間的交配。

自然界中存在許多常見的交配方式，但也有少數的例外。這些例外使我們更加了解自然界中動物演化的機制，有性繁殖的方式並不像傳統認為的那麼老套。相反，不同性別的行為取決於多種因素，如親代投資的不對稱、性別比例或配偶的易得性等。因此，下次如果你看到一隻性器官突出的動物，請不要想當然地認為它就是雄性。(任天)