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大不见得好,古生物学家发现繁衍能力过度发展终导致物种灭亡

2024-12-31 225

美国国立自然史博物馆( (Smithsonian’s National Museum of Natural History)的科学家发现,一个物种的雄性若拥有太大的生殖器,对物种延续来说可能并不是好事。

对大多数动物来说,生存繁衍的方式就是让自己变得更好更强,因此在演化过程中同一物种之间会出现雌雄异形(sexual dimorphism)现象,雄性动物在行为及外观与雌性生物有所区别,并以此吸引及保护配偶。举例来说,雄极乐鸟有非常鲜艳的色彩,会在雌鸟面前展示性感夸张的舞蹈,而雄海象也会用膨大的鼻子来吸引异性。然而最新研究却指出,生殖器较大等这种引人注目的性征,可能会影响物种存活。

这项研究提出新观点,生殖器较小的个体比那些具有较大、较笨重生殖器的个体还有利于提升物种存活率。虽然有较大生殖器的个体可能提升自身交配概率,但却会让它们其他方面的发展受限,因而无法应付其他潜在威胁。

研究共同作者古生物学家 Gene Hunt 博士表示,当一个物种的雄性生殖器比雌性动物生殖器还要更大更长得多,该物种在化石纪录通常无法延续太久。这项发表于科学期刊《Nature》研究了一种像虾子的小型甲壳类介形纲(ostracod)动物化石,并以研究结果向外推演至包含人类的其他物种。在这项研究中,研究者认为动物的个体在性择(sexual selection)与未来存活率之间有冲突,因此必须有所取舍。

研究团队对 6,000 件分别来自美国国立自然史博物馆、南密西西比大学 (University of Southern Mississippi)以及路易斯安那州立大学 (Louisiana State University),分别生存在 8,500 万年至6,500 万年前的 93 种物种介形纲动物化石样本进行研究,分析各样本的体型大小及被发现的地质层。有些样本显示该物种存在于地球的时间前后延续 2,000 万年,但另外一些物种可能只存在几千年,它们的差异就在于雄性的生殖器外型及大小。

介形纲动物中雄性与雌性个体在外型特征有很大的差异,雄性个体具有特别长的甲壳来容纳喷出精子的性器官,因此是很好的研究对象。虽然一般认为生殖器较大产生的精子也越多,理论上应该会增加繁衍的成功率延续物种生存,但事实正好相反,生殖器越大,反而让动物缺乏应付环境威胁所需的适应能力。

平衡健康的方式是选择中间路线

简单来说,雄性生物过大的生殖器会显示它们太过偏重发育生殖系统,因而在自身生存方面付出沉重代价,甚至因生殖器过大这项特征加速灭亡。在这项研究中,研究者认为介形纲动物的祖先耗费过多资源在增长生殖器,使原本能让它们生存更好的资源被压缩。

科学家总结了几点,他们认为一个物种中雌雄异形程度越高,也就表示该物种雄性动物在繁衍后代投入最多资源,而该物种的灭绝概率比投注最少资源在繁衍后代的物种还要高 10 倍,性择演化过度是让物种走向灭绝的一大因素。

从介形纲动物化石分析得到的结果,研究者又进一步将这项研究结果运用在人类目前所遇到的问题。目前人类面对的灭绝危机主要来自人类对环境的冲击,与人类尚未出现的地球环境生物灭绝原因不同。然而,如果说花费过多资源在雄性特征会降低物种对变动环境的反应能力,因而增加物种灭绝风险,那么这个机制也可能发生在现今人类族群,让灭绝的风险因子变得更复杂。

研究人员表示,物种延续与演化出大小适中的雄性生殖器官必须找到平衡。至少,一味提升雄性生物对繁殖能力的投资,对物种延续其实没有帮助。

就像饮食、睡眠及运动,繁衍后代也不例外,平衡健康的方式是选择中间路线。如果人类的繁衍能力是以牺牲人类其他方面发展资源为代价,那么人类生存的其他部分就会发育不全,或许不会马上造成人类灭亡,但也会不断造就生存困境。

Hunt 表示,这强调了雌雄异形在演化其实还有另一层意义,一个物种想要不停繁衍生存,就必须在加速繁衍的同时让其他生理功能一同提升,才能达成平衡,毕竟,雄性介形纲动物的生存并不是只仰赖繁衍能力发展。

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(首图来源:pixabay)

2019-03-12 10:31:00

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