本文转载自大众号:我国科普饱览
喜爱的“女神”不喜爱你怎么办?你可以再一次进行挑选好好学习,尽力奋斗,抢夺走上巅峰,赢取白富美。当然,你也可以抛弃。可是,在自然界中,有一些动物既不想尽力,又不想抛弃,所以它们挑选了一条看上去不那么光荣的路途——“卫星战略”。
抱对的蛙蛙们(背上为雄性)
a红蹼树蛙(Rhacophorus rhodopus)
b锯腿原指树蛙(Kurixalus odontotarsus)
c小弧斑姬蛙(Microhyla heymonsi)
d海南刘树蛙(Liuixalus hainanus)
Part.1
雄性的“卫星”战略
在求偶场中,处于下风的雄性会在优势雄性四周“游走”,以期寻找时机“截胡”被优势雄性的鸣声招引而来的雌性,这种行为被形象地称为“卫星”战略。卫星战略在昆虫、蛙类和灵长类等动物中普遍存在。
“卫星”行为示意图
优势雄性(黑色)会在自己的范畴规模(深灰色圆区)内卖力鸣叫,呼喊雌性前来交配。下风雄性(灰色)会在优势雄性范畴四周的灰色地带(浅灰色环形区)游走,很像在行星周围绕行的卫星(右下角所示),因而被形象地称为“卫星”雄性。
“卫星”雄蛙一般不鸣叫,与优势雄蛙比较,它们体型更小、更年青。它们围着优势雄性转圈圈的仅有意图是要在方针雌性进入优势雄性的范畴规模之前“截胡”雌性。体外受精(极少数两栖动物是体内受精)增加了两栖动物施行“卫星”战略的份额。
如此“厚颜无耻”、“鄙俗下贱”的行为是怎么进化出现的呢?
现在,主要有三个假说用于解说“卫星”战略的进化。
(1)鸣叫场所和领地面积有限,雄性要经过鸣叫来竞赛和捍卫这些资源。领地具有者体型一般更大,更具有竞赛力。
(2)有些雄性采纳“卫星”战略,变成繁衍“寄生虫”;有些雄性会依据详细情况在卖力鸣叫和“卫星”战略之间转化人物。“卫星”战略必须有报答,才会进化和保持。在某些情况下,“卫星”雄性的交配成功率与鸣叫雄性持平。
(3)“卫星”雄性的存在是由于激素介导的能量约束。虽然社会要素和鸣声环境在决议雄性行为时发挥及其重要的效果,而内部的生理要素也会决议它们采纳什么战略。在被打针皮质类固醇应激激素后,本来鸣叫的优势雄性变成了不鸣叫的“卫星”雄性。
“卫星”战略给种群中下风雄性繁衍子孙发明了时机。但这种投机行为同时会危害雌性的适合度和“最优基因”繁衍战略。雌性一般依据雄性的鸣叫来判别雄性的适合度,但由于“卫星”雄性不鸣叫,所以雌性无法经过鸣声评价它们的适合度。
在这场繁衍利益抢夺的“拔河比赛”中,雄性首先发问。那么,雌性是束手待毙,仍是绝地反击呢?
Part.2
雌性的“反卫星”战略——宁缺毋滥
当雄性泡蟾(Physalaemus pustulosus)的鸣声(声响信息)与鸣囊(视觉信息)在时刻上不匹配时,这一视听多模信号的招引力反而不及独自的鸣声信号。这在某种程度上预示着当雌蛙发现鸣声信号和鸣囊视觉信号不是来自同一只雄蛙时,雌蛙会采纳“宁缺毋滥”的战略。这种办法可以有用冲击下风雄蛙的“卫星”战略。
总算,在这场繁衍利益抢夺的“拔河比赛”中,雌蛙扳回一局。
声响与鸣囊的匹配与否会影响雌性泡蟾的爱人挑选
当声响与鸣囊匹配时,视听多模信号的招引力比单模声响信号明显高;当声响与鸣囊不匹配时,视听多模信号的招引力反而不及独自的鸣声信号。
(图片源自文献Taylor and Ryan, 2013, Science, 作者加工)
男女泡蟾在水塘边产卵
(Taylor R. C.拍照)
繁衍是动物国际永久的主题。下风雄性的动机是获得与雌性交配的时机,具有更多的子孙;而雌性的方针是与最优异的雄蛙交配,以确保自己子孙具有最优异的遗传基因。许多时分两者的繁衍利益会发生冲突,这时下风雄性和雌性必然打开殊死博弈——“攻防战”打响!
Part.3
雄性的化解之策——同步鸣叫、“腹语”
那么,雄性怎么化解雌性的“反卫星”战略呢?
1) 同步鸣叫
调查发现,在给雄性锯腿原指树蛙(Kurixalus odontotarsus)播映另一只雄蛙的鸣叫时,被试雄性会逐步调整自己的鸣叫节奏,最终完成与播映的影响同步鸣叫。雄蛙很或许使用这种同步仿照优异雄性鸣叫的战略来“诈骗”雌蛙,以到达自己不可告人的意图。
雄性锯腿原指树蛙的“同步鸣叫”战略
2) 腹语效应
除了同步鸣叫,“卫星”雄性还或许使用“腹语效应”混淆视听。
腹语效应(Ventriloquist effect),类似于咱们传统相声扮演中的“双簧”,即一个人藏在后边,或说或唱,另一个人坐在前面扮演各种动作,两人互相配合,观众会觉得是前面的艺人在自演自唱。导致这种幻觉的原因是,在感知空间方位时咱们的视觉比听觉更精确。那么,青蛙是否也懂“腹语”呢?
为了答复这样的一个问题,科学家预备给一种鬼魂箭毒蛙(Epipedobates femoralis)扮演“双簧”。喇叭担任播映雄蛙的叫声,机器蛙担任出现同步弹性的鸣囊,记载雄蛙看完“双簧”后的行为反响。成果发现,当喇叭和机器蛙相距12 cm以内时,雄性箭毒蛙会进犯机器蛙(图5a)。很显然,它们误以为声响是机器蛙宣布的——雄性箭毒蛙跟咱们相同也懂“腹语”。直到喇叭和机器蛙相距较远(超越25 cm)时,它们才意识到本来声响是从机器蛙周围的喇叭宣布来的,然后改动道路去进犯喇叭(图5b)。
雄性箭毒蛙的“腹语”战略
(图片源自文献Narins et al., 2003, PNAS, 作者加工)
雌性箭毒蛙很或许跟雄蛙相同,具有“腹语效应”。在求偶场中,卫星雄性假如只胀大鸣囊,不发声,由于“腹语效应”很或许会被雌性误作为优势雄性,然后成功地“趁火打劫”。
在这场繁衍利益抢夺的“拔河比赛”中,雄蛙好像略胜一筹!
Part.4
回绝生娃!
当然,假如雌性不愿意,逼迫也是没有意义的。调查发现,当被“卫星”雄性强行抱对后,意志坚定的雌性绿背蟾蜍(Epidalea calamita)会激烈挣脱;有些雌性个别甚至不排卵——“我不排卵,你抱得再紧也没卵用。”公然,强扭的瓜不甜!
假如被“卫星”雄性强行抱对,意志坚定的雌性绿背蟾蜍会回绝“生娃”
(图片源自https://ponents perceptually rescue túngara frog mating signals. Science, 341(6143):273-274.
Narins P M, H dl W, Grabul D S. 2003. Bimodal signal requisite for agonistic behavior in a dart-poison frog, Epipedobates femoralis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100(2):577-580.
Qi X G, et al. 2020. Multilevel societies facilitate infanticide avoidance through increased extrapair matings. Animal Behaviour.
(文中未注明来历的图片均为作者拍照和制造)