叶片上的Hemiandrus pallitarsis沙螽 | Darryl Gwynne/University of Toronto
多年当前,面对昆虫性选择的话题,行动生态学家达里尔·格温(Darryl Gwynne)将会回忆起他第一次在亲戚家看到沙螽交配的阿谁边远的下昼。
撰文 | 二七
审校 | clefable
吸引了格温留意力的是一种沙螽,拉丁名为Hemiandrus pallitarsis。它属于直翅目,次要糊口在新西兰,形状相似咱们相熟的蟋蟀(同属于直翅目)。二十多年前,格温第一次在亲戚的花园里第一次视察到了这类沙螽的交配行动,就被深深地吸引了:格温发现雄性沙螽会额定筹备一些精液,作为“礼物”放到雌性的腹部。
在交配前,成年的雄性沙螽和雌性沙螽会在叶片上敲击腹部,这个行动的意思是“我筹备好交配了”。交配时,两只沙螽头对头、尾对尾地“摞”在一同,雄性在下,雌性在上。
十分特别的是,雌性沙螽的腹部有一个凸起的构造,格温称之为“第二生殖器”。单方开始交配时,这个“第二生殖器”就会勾住雄性生殖器的根部。这不会影响雄性生殖器末真个“正常”交配。然而,当雄性顺利实现交配,伸长的生殖器从雌性生殖道中拔出后,却会被“第二生殖器”固定,无奈当即分开。
雌性的“第二生殖器” | D. T. Gwynne, 2005
此时,雄性会将生殖器的末端向前弯到雌性腹部的正面,留下两个黏稠的“水滴”作为“结婚礼物”,雌性才会放雄性分开。这些作为“礼物”送上的精液其实不含有任何精子。对雄性来讲,这能够防止挥霍贵重的精子;而对雌性来讲,这些精液富含少量蛋白质。交配后,雌性会将这些精液拉进嘴里,迅速吃掉。
格温置信,雌性要靠这些精液来撑持接上去6个月的生存——她将钻上天下,产卵并精心孵化。在此期间,为了时辰守护在昆裔身旁,雌性将不会摄取任何食品。反对它出产、孵化的整个养分物资,都来自雄性留下的精液。
交配实现后,雌性迅速吃掉了雄性留下的精液,图中SPX所指即为雄性在雌性腹部一侧留下的精液 | D. T. Gwynne, 2005)
进攻天敌
这类沙螽并非独一一种拓展了精液用处的生物,事实上,许多昆虫都会将精液作为“结婚礼物”,这些精液的成果也不单单是增补养分,有的能够维护昆裔,有的乃至可能延伸雌性的寿命。
好比,另外一种鞘翅目的昆虫——赤翅甲科的Neopyrochroa flabellata就会在精液中参加一种化学武器“斑蝥素”。在欧洲,传说中的“催情秘药”——“西班牙苍蝇”(Spanish Fly)就是斑蝥素。不外据记录,使用这类“秘药”的人虽然确实能勃起一段时间,但也伴有着十分激烈的疼痛,基本无心顾及其余。
事实上,斑蝥素是一种拥有至关强毒性的化合物,摄取10毫克就可以够杀死一个成年人。但这类毒物却成为了赤翅甲虫的无效武器,雄性甲虫会专门吞食含有斑蝥素的猎物,并经过精液将斑蝥素传递给雌虫。再由雌虫在生殖时传递给卵,作为维护下一代的“维护壳”。
雄性豆象交配时的生殖器 | L. R. Dougherty & L. W. Si妹妹ons, 2017
2009年的一项试验就发现,假如在四纹豆象性成熟后仍然报酬提供糖分和水份,那末比拟那些“有吃有喝”的雌性,养分匮乏的雌性更偏向于承受配偶的交配申请,而且承受的速度也更快。不只从雌性的选择上能看出礼物的份量,还有钻研发现,四纹豆象中实现更屡次交配的雌性,也会产下更大的卵,从而孵化出更强健的昆裔。乃至在雌性初次交配后,寿命均匀延伸了2%-4%。钻研者提出,或许是精液提供的养分对消了雌性伤口愈合和繁衍进程的损耗。
另外一种演变机制
对咱们来讲,这些昆虫的繁衍“小技能”也许只能看个乐子,但关于演变学家来讲,这些禀赋异禀的昆虫可以帮忙他们探讨一个首要的话题:性选择。在著名的《物种发源》问世十多年后,达尔文出版了另外一本著述——《人类的由来及性选择》。就是在这本书中,达尔文提出了一种独立于天然选择的演变机制,那就是性选择。
通常来讲,卵子的数量比拟精子更少,而且繁衍对雌性是一项本钱昂扬的投入,因此雌性往往更有“选择权”:例如在鸟类中,雄性需求依托标致的外观或花狸狐哨的求偶举措,向雌性展现本人的魅力;雌性往往也会偏好有特定特点的雄性——好比那些色彩最为艳丽或是鸣叫最为嘹亮的个体。