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進化的邏輯︱折中策略:為什么越長壽的,越忠誠?

史鈞
2023-02-07 09:59
科學(xué)城邦 >
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雄性暹羅斗魚是折中策略的典型代表,它們會根據(jù)環(huán)境變化而采用不同的策略,并表現(xiàn)出不同的生物學(xué)性狀——雄魚體形較小時,對雌性較有耐心,對著魚卵射精之后,還會與雌魚一道照顧受精卵,直到后代孵化為止。但隨著體形增大,它們會轉(zhuǎn)而采用花花公子策略,斗勇粗暴,甚至?xí)娖却启~交配,并在交配之后揚長而去,毫不理會后代。

雄性暹羅斗魚是折中策略的典型代表

對于雄性的折中策略,雌性斗魚也有自己的應(yīng)對——它們會回避粗暴的花花公子,而迎合溫柔的好好先生。態(tài)度惡劣的花花公子可能給雌魚帶來身體傷害,而好好先生不會,它們曾在與花花公子的對決中落敗,相對謙卑,對雌性溫順柔和,因此生育成功率往往高于花花公子。

在特定群體中,不同的擇偶策略通過博弈達到平衡,很少出現(xiàn)某一種策略獨占優(yōu)勢的局面——這是折中策略存在的前提。前面的專欄說過,一個理想的世界是由害羞穩(wěn)重的雌性和溫柔負責(zé)的雄性構(gòu)成的,但這種理想狀態(tài)并不會維持多久,一定會有意外出現(xiàn)。

比如某一天出現(xiàn)了一個放縱的雌性,百無禁忌的結(jié)果是,它會在短時間內(nèi)留下許多后代。并且,它交配的都是忠誠的好好先生,根本不必費時耗力去評估雄性,從而可以集中精力生育后代。這樣一來,它的基因,亦即放縱的基因,就會迅速擴散,情況很快失去控制。

群體中放縱雌性的比例持續(xù)上升,必將影響雄性的擇偶策略,它們很難一如既往地保持忠誠——一旦群體中出現(xiàn)一個花花公子,它會驚喜地發(fā)現(xiàn),四周都是唾手可得的雌性,可以隨心所欲地交配。不難想見,花花公子任意揮灑精子的結(jié)果就是,花花公子基因快速擴散,而好好先生的堡壘轉(zhuǎn)眼崩塌。

花花公子基因在群體中擴散后,出現(xiàn)了大批雌性不得不單獨養(yǎng)育后代的情況。那無疑是一個沉重的負擔(dān),當(dāng)雌性照顧不過來時,群體后代的成活率就會大為降低,以致放縱的基因受到抑制,因而抑制了放縱的擇偶策略。

如果群體處于另一個極端,即所有雄性都是花花公子,這種狀態(tài)也不會持久,演變邏輯與前面類似——只要出現(xiàn)一個好好先生,情況就會發(fā)生逆轉(zhuǎn)。害羞的雌性很快會擁有明顯的優(yōu)勢,她們會屏蔽花花公子的求愛,轉(zhuǎn)而與好好先生一起養(yǎng)育更多的后代,好好先生和害羞的基因漸漸在群體中擴散。而當(dāng)害羞的雌性比例不斷升高時,就會對花花公子產(chǎn)生壓力。它們開始處處碰壁,沒有充足的交配機會,生殖回報趨向清零,這時好好先生策略就會回歸。

在采取折中策略的群體中,害羞的雌性可能會受騙,因為雄性的忠誠很難衡量。對鳥類的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在第一個繁殖季節(jié),雌鳥會生下很多騙子的后代,這就是年青的代價。而隨著經(jīng)驗值的增加,雌性鑒別騙子的能力不斷強化,最基本的策略就是提高追求難度,這樣在第二個繁殖季節(jié),它們就會生下更多好好先生的后代。如果雌鳥在第一季就遇到好好先生,彼此合作愉快,雙方在第二季很容易再結(jié)連理,大大提高了擇偶配對的效率。而不負責(zé)任的花花公子則要花費更長的時間尋找交配對象。

基于這個邏輯,只要動物的壽命足夠長,能夠跨越多個繁殖季節(jié),就會有利于好好先生策略,而不利于花花公子策略。鳥類和哺乳動物大多如此,壽命越長,“害羞”與“忠誠”的比例就越高,婚配制度就越靠譜,越容易采用一夫一妻制。當(dāng)然,前提是雄性必須接受雌性的交配前評估。

要是雄性希望跳過評估,也不是不可以,那就必須拿出足夠的投資來證明自己的誠意,以投資換時間,彌補由此對雌性造成的風(fēng)險。這個投資可以是巢穴,也可以是用于覓食的地盤——如果投資到位,雌性同意交配,就能省卻漫長的評估過程。許多雄鳥都傾向于以地盤換時間,雌鳥同意后可以在雄鳥占據(jù)的地盤上放心覓食,養(yǎng)育后代。就算沒有雄鳥的陪伴,生活也不至于那么艱辛和不可忍受。

可見,影響折中策略最重要的力量,仍然是雙方的投資力度。如果雄性加大投資力度,雌性的應(yīng)對策略也會隨之改變,它們大可不必花時間對雄性進行評估,看到地盤就可以立即做出交配決定,由此提高生育效率。而當(dāng)數(shù)位雌性同時做出相同的決定時,一夫多妻就成了定局。所以雄性投資是推動一夫多妻制的關(guān)鍵因素。

有時,雌性還會視雄性投資狀況的不同而產(chǎn)下不同的卵。比如藍腳鰹鳥,雄性的腳通常是藍色的,作為性選擇的指標供雌性參考,藍色深淺代表身體的健康程度。雌性更愿意與顏色更藍的雄性交配,產(chǎn)下足夠大的卵。而當(dāng)研究人員把雄鳥的腳染成灰色,暗示其身體變差時,雌鳥的態(tài)度也發(fā)生了變化——這時,它產(chǎn)下的卵要小得多,表示對雄性的期待值有所降低。許多鳥類有相似的策略,基本原則是,不要為資質(zhì)平平的雄性付出全部的熱情。

作為性選擇的指標,雄性藍腳鰹鳥腳部藍色深淺代表身體的健康程度。

雌鳥的投資水平還與環(huán)境有關(guān)。有一種織布鳥居住在較大的群體巢穴中,有的巢穴可能住了一百多只鳥,有的只住了幾只。雌性會根據(jù)居住密度決定卵的品質(zhì)。如果群體密度較大,卵中的雄性激素就比較多,后代生長較快,攻擊性更強,競爭力也更強。如果巢穴周圍捕食者較多,比如存在大量松鼠或者老鷹,隨時可能威脅幼鳥的性命,雌鳥就會減少對后代的投資,產(chǎn)卵數(shù)量變少、體積也相應(yīng)變小。如果環(huán)境相對安全,雌鳥產(chǎn)卵的數(shù)量和質(zhì)量都會增加,因為那時它們對于投資回報有一定的信心。雌性這種投資策略進而也會驅(qū)動雄性去尋找更加安全的棲息地。雄性的努力,當(dāng)然會得到雌性的積極響應(yīng)。兩性策略就此實現(xiàn)了良性互動,生殖回報也能得到有效提高。

在特殊環(huán)境下,雌性的投資積極性可能持續(xù)增加,以至于達到了雄性的水平。這時兩性之間的角色就會出現(xiàn)逆轉(zhuǎn),雄性表現(xiàn)得像是雌性、雌性的表現(xiàn)倒像是雄性,它們可能會組成一妻多夫制的家庭。這是一種罕見的動物婚配制度。正因其罕見,所以也非常有趣。

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史鈞,生物學(xué)博士,專注于進化論領(lǐng)域的科普寫作,已出版多部科普作品,其中《其實你不懂進化論》獲得第十六屆文津獎,并入圍2020年中國好書。生命的進化是符合邏輯的過程,底層邏輯就是自然選擇,在此基礎(chǔ)之上,又衍生出了許多其他邏輯,共同構(gòu)成了一個復(fù)雜的理論體系。本專欄將對這一理論體系進行深度梳理,詳細介紹其中的各種邏輯關(guān)系,討論生命的本質(zhì),理解生命的意義。

    責(zé)任編輯:單雪菱
    校對:施鋆
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