多虧了查爾斯達(dá)爾文,科學(xué)家們?cè)?60多年的時(shí)間里接受了自然選擇作為進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力。
但是辛辛那提大學(xué)的生物學(xué)家米哈爾波拉克說(shuō),達(dá)爾文的書(shū)《人的后裔》只講述了部分故事。有時(shí)候,當(dāng)勝利者戰(zhàn)勝了他的性對(duì)手,將基因傳給下一代的追求才剛剛開(kāi)始。
根據(jù)刊登在雜志上的加州大學(xué)關(guān)于當(dāng)代生物學(xué)的一項(xiàng)新研究,雄性果實(shí)最令人印象深刻。蒼蠅也有超級(jí)精子,可以在交配后受精領(lǐng)域贏得比賽。
加州大學(xué)研究了雙頭果蠅,一種來(lái)自南太平洋的小紅眼果蠅。雄性前肢有獨(dú)特的“性梳”,深色的鬃毛讓雌性果蠅看起來(lái)很有魅力,就像雄性孔雀的色斑鏈一樣??茖W(xué)家此前發(fā)現(xiàn),雌蠅更喜歡梳得更結(jié)實(shí)的雄蠅,雄蠅會(huì)在交配前用梳子抓住雌蠅的腹部。
加州大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),即使在雌性與其他蒼蠅交配后,最令人印象深刻的性交也與雄性基因競(jìng)爭(zhēng)的成功密切相關(guān)。而且,即使在UC實(shí)驗(yàn)中通過(guò)高精度激光手術(shù)切除男性性梳后,這種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)依然存在。
“這是傳統(tǒng)達(dá)爾文特征和交配后性競(jìng)爭(zhēng)成功之間的遺傳關(guān)系的第一個(gè)有力證明?!辈ɡ苏f(shuō)?!斑@是一個(gè)驚人的聯(lián)系:交配前和交配后的健身。”
達(dá)爾文在1859年的開(kāi)創(chuàng)性著作《物種起源》中,通過(guò)描述“最合適”的動(dòng)物如何將基因傳給下一代,構(gòu)建了自然選擇的思想。這種適應(yīng)性的特點(diǎn)是鹿角最大,顏色最鮮艷或有保衛(wèi)領(lǐng)地的活力。
波拉克說(shuō),但達(dá)爾文的理論是不完整的,因?yàn)樗鼪](méi)有意識(shí)到性別選擇在交配期間和交配后仍在繼續(xù)。雌性果蠅是混血兒,經(jīng)常選擇多個(gè)伴侶。在這方面,果蠅并不孤單。
波拉克說(shuō):“與動(dòng)物相比,濫交在動(dòng)物物種中更為常見(jiàn)?!?
生活在原始而適宜的維多利亞時(shí)代英格蘭的科學(xué)家們沒(méi)有充分考慮微受精種族,這是在幾個(gè)成功的追求者交配后開(kāi)始的。
波拉克說(shuō):“你必須考慮達(dá)爾文的社會(huì)環(huán)境。”
波拉克說(shuō),女性從與多個(gè)追求者交配中獲得什么好處并不總是很清楚。但當(dāng)它們這樣做時(shí),交配后的性選擇提供了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
“即使在靈長(zhǎng)類動(dòng)物中,這也是顯而易見(jiàn)的。雌性黑猩猩與bo黑猩猩混合在一起,所以雄性有大量的睪丸,可以產(chǎn)生大量的精子,”波拉克說(shuō)。
“有像大猩猩這樣的物種,雌性是不混合的。銀發(fā)男子被迫實(shí)行一夫一妻制。此外,與黑猩猩相比,它們的睪丸比身體尺寸小得多?!?
Polak說(shuō),如果你想知道,人類睪丸的相對(duì)大小介于大猩猩和黑猩猩之間。
加州大學(xué)文理學(xué)院生物學(xué)教授波拉克在澳大利亞昆士蘭州進(jìn)行實(shí)地考察后,決定研究這種果蠅。
“我看著這些蒼蠅在水果上交配。在顯微鏡下看,我看到了這些漂亮的性梳。我認(rèn)為這將是一個(gè)很好的研究模型系統(tǒng),”波拉克說(shuō)。
他說(shuō):“性選擇激發(fā)了這些特征,而這些特征被夸大了?!?
在他們的研究中,加州大學(xué)的生物學(xué)家從11只連續(xù)的果蠅中手動(dòng)選擇性別梳最大和最小的雄性,以創(chuàng)建高和低的遺傳系。
2012年至2015年,卡西胡克在波拉克實(shí)驗(yàn)室工作時(shí),她是生物專業(yè)的本科生。這項(xiàng)艱巨的任務(wù)是根據(jù)腿上性梳的大小對(duì)幾代雄性果蠅進(jìn)行分類。通過(guò)計(jì)算每把梳子上的牙齒數(shù)量,她將性別最大和最小的雄性梳子分開(kāi),形成了一個(gè)獨(dú)特的基因系。
為了證明雄性黑腹果蠅的性梳對(duì)交配沒(méi)有生殖影響,研究人員用超精密激光修剪高線雄性果蠅的性梳,模仿低線雄性果蠅的性交。然而,即使雌性先與劣等雄性交配,這些雄性在手術(shù)后繼續(xù)使其卵子受精。
這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持。
加州大學(xué)助理教授約書(shū)亞貝努瓦是這項(xiàng)研究的合著者。他分析了果蠅的RNA并鑒定了精液基因,這可能為高品系雄性提供了受精優(yōu)勢(shì)。
貝努瓦說(shuō),“沒(méi)有多少研究比這更有趣了?!薄靶浴⒓す夂湍凶颖荣惪梢孕稳?0年代的大部分動(dòng)作片?!?
波蘭說(shuō),達(dá)爾文提出性選擇理論是為了解釋男性武器的進(jìn)化和奢侈裝飾的展示。但是加州大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),男女之間的斗爭(zhēng)更加復(fù)雜和有趣。
波拉克說(shuō):“我們?cè)谶_(dá)爾文的特征和交配后的階段之間建立了聯(lián)系,達(dá)爾文根本不承認(rèn)這對(duì)進(jìn)化至關(guān)重要。
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