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雄性拼命壮大武器,而雌性悄悄发展大脑

雄性拼命壮大武器,而雌性悄悄发展大脑

科学



地球是一个奇迹
物种|全球
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三头年轻的大角羊立在峭壁上。新研究显示,包括大角羊在内的哺乳动物中的雄性演化出更雄壮的角,而雌性则演化出更大的脑子。TOM MURPHY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

想象一头公羊用雄壮弯曲的角猛然撞倒对手,每只角重达13公斤——还有比这更具有标志性的自然场景吗?

你是否闭上眼就能听到雄鹿在漆黑树林里用锯齿状的大角相互缠击的铿锵声响?或者,你是否曾在看到成年公驼鹿1米8的大角时肃然起敬?

可以说,人类对重度武装的动物的痴迷比任何人能记起的还要久远:迄今发现的最古老的艺术作品中,有一些描绘了古代水牛的双角,还有的刻画了野猪的獠牙,这些图案分别刻在大约4.4万年到4.55万年前的洞壁上。

不过,我们对鹿角、牛角与獠牙的雄姿的迷恋恐怕也让我们忽略了另一个性别身上的奇妙现象。

实际上,本月13日发布在《行为生态学与社会生物学》(Behavioral Ecology and Sociobiology)期刊的预印研究首次提供证据证明:在雄性哺乳动物为了争斗和展现健硕之姿而演化出更大的武器器官时,同一物种的雌性则开发了比预期更大的脑子。

“我认为雌性是生物学中非常重要但又常常被忽略的一个方面,”该论文的第一作者、蒙大拿大学在读博士生妮可·洛佩兹(Nicole Lopez)说,“因为它们看起来通常单调、沉闷或迟钝,远没有(雄性)那么精致。”

不过,当人们把注意力都集中在雄性动物脑袋顶部时,在雌性动物的脑袋内部可能发生着同样非凡的事情。并且,这一发现可能颠覆我们对于雌性动物伴侣选择权的看法。

卡拉哈迪跨境国家公园(Kgalagadi Transfrontier Park)横跨博茨瓦纳和南非,这里生活着许多跳羚(Antidorcas marsupialis)。这种有角动物也是本次研究关注的对象之一。ALEX TREADWAY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

头脑vs.肌肉

对于所有身强体健的雄性动物而言,好消息是该研究并未表示武器越大,小伙子们的智力水平就越低。

“雄性动物在武器器官上投入更多的同时并不会变得愚钝。”加州州立大学长滩分校的进化行为生态学家、论文资深作者泰德·斯坦科维奇(Ted Stankowich)澄清道。

与一般以为的不同,当进化似乎偏向选择越来越大的“头饰”,雄性大脑的大小却能保持不变。

斯坦科维奇说,与此同时,雌性似乎在大脑大小上投入了更多资源。虽然目前还不清楚这两种特征表现是否有直接联系——假如真的有,那将给我们提供非常多的信息——但研究表明,二者确实相关。

为了获取数据、了解这些特征的相互关系,斯坦科维奇、洛佩兹和论文合著者乔纳森·摩尔·图帕斯(Jonathon Moore Tupas)拜访了七家博物馆,在那里测量了29种有蹄类动物的413个标本的头骨、脑容量与武器器官尺寸

这些标本从鹿、北美驯鹿、驼鹿到山羊、绵羊和羚羊,应有尽有。

一头大角羊(Ovis canadensis)正从背后轻推另一头更年轻的公羊。ROBBIE GEORGE, NAT GEO IMAGE COLLECTION

两头雄性大角羊在一处峭壁上角力。研究人员说,人类对雄性动物将各自的角当做武器的现象有一种文化痴迷,而这使我们忽略了雌性动物身上同样有趣的生物学特征。BARRETT HEDGES, NAT GEO IMAGE COLLECTION

“我们花了几年时间测量那400多个标本。”洛佩兹。

至于为什么当雌性大量增加大脑灰质时,雄性却大力发展武器,科学家们仍在努力寻找答案。

“我们认为情况是这样的:雄性在武器上投入更多,因为这令它们在雌性眼里更突出,也许那时它们的社交系统也变得更加复杂,”斯坦科维奇说,“但雌性可能需要更大的脑子,这样才能弄明白它们应选择谁交配,以及如何主导它们的社会体系。”

奥斯汀得克萨斯大学、巴拿马史密森尼热带研究所的进化生物学家乌马特·索姆吉(Ummat Somjee)指出了该研究的几个局限性。

例如,正像作者提到的那样,大脑体积不一定代表智力水平。得出这一结论需要获取每一个相关品种的行为数据,而这将比现有研究困难得多。

同样,他虽然称赞论文作者考察了尽可能多的品种,但还指出,研究所选择的29个物种仅占地球上有武器的有蹄类动物的一小部分

谁能确定当评估了其他长着鹿角、牛角或獠牙的品种后,现在得出的模式仍然成立呢?

即便如此,专攻昆虫武器且并未参与研究的索姆吉仍称这一结论是“超级有趣的想法,具有巨大的意义。”

在东非,角马一跃跳进了马拉河(Mara River)。CHARLIE HAMILTON JAMES

应得的荣耀

从某种程度上,人类对于动物武器器官的迷恋并不引人惊讶。毕竟,吸引注意正是许多这类结构演化的目标,索姆吉说。

“我们被它们迷住了,深深为之蛊惑,同时也受它们误导。”他说。

索姆吉举例说,我们发现有一点十分神奇:雄性鹿科动物(例如鹿、驼鹿和马鹿)每年都会出现暂时性的骨质疏松,这段时期它们将骨骼中的营养分流出去发育角。

新研究还显示,“头脑-肌肉”效应在长角的鹿科动物身上比牛科动物更显著;另一方面,鹿科动物头冠的季节性特点可能是造成这种效应的部分原因

在差不多500年的时间里,野鹿散布在诺尔庄园(Knole House)的土地上,这里是英国从前某位大主教的府邸。新研究显示,在鹿当中,雄性鹿角与雌性大脑的演化有格外强的相关性。JIM RICHARDSON, NAT GEO IMAGE COLLECTION

“这是一种神奇的自然现象。它太奇怪,很不寻常,”谈到鹿角的快速生长与脱落,索姆吉如此说到,“但我认为人们遗漏了雌性动物身上的变化,那同样非常奇特。”

举例来说,雌性也会挪用自己身体中的大量钙、硫还有其他营养素,在子宫内孕育整个后代。而且自然而然的,任何继续形成鹿角、牛角或獠牙的组织最开始都是由这些雌性产生的。

在洛佩兹看来,许多科学文献都把重点放在雄性之间的争斗上,以了解这些物种当中的性选择现象(即在配偶选择中有效的性状)。

毕竟,主流理论长期认为,体型最大、武器最强的雄性才能拥有雌性。

“但事实可能是我们没有用正确的方式进行检验,因此未能发现(雌性)确实对最终与之交配的雄性有某种决定权。”洛佩兹说。



JASON BITTEL
译者:绿酒
编辑:框舅
版式设计:海螺



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