原創 麥麥 核桃苗 果殼

這個七夕，最火的動物不是慘遭踩踏的喜鵲，而是——蛙。但別以為“孤寡孤寡”的它們當真孤寡，對于一些蛙來說，它們不僅找到了對象，甚至還能坐享齊“蛙”之福。

一夫多妻的蛙

最近，科學家第一次在蛙類中觀察到了一夫多妻的現象。這種學名為 Thoropa taophora 的細趾蟾生活在巴西的雨林里，喜歡在潮濕、多巖石的地方交配產卵 。

一只雄蛙 | Fábio de Sá

在雄蛙的繁殖領地里，通常有固定的 2～3 只雌蛙，且其中一只占據相對主導的地位。研究者觀察到了它們交配的畫面：雄蛙與主導的雌蛙進行交配，而次要的雌蛙、有時還加上第三等級的雌蛙，則在一旁動也不動地“圍觀”。

不過，雄蛙并不只跟“大老婆”交配——雖然研究者沒有記錄到雄蛙與次要雌蛙交配的畫面，但他們分析了 7 個領地里孵化出來的蝌蚪，其中“大房兒女”的比例從 56% 到 97% 不等。雖然與主導雌蛙交配得更多，但雄蛙并沒有輕易放過留下更多后代的機會。

雌蛙之間似乎并不太平，她們都會吃領地里的卵。這時，雄蛙就會立馬制止，有時是將雌蛙趕跑，有時則從后抱住雌蛙——像極了交配的姿勢，但往往最終都并沒有發生實質的交配行為。看起來，他只是柏拉圖式地抱了她一下。

雄蛙與主導雌蛙（d）、次級雌蛙（s）和第三外圍雌蛙（p）| 參考資料[1]

對于一夫多妻的繁殖方式，雄性獲得的好處十分明顯，他們可以留下更多的后代；但雌性能獲得什么，科學家還不清楚。他們猜測，相比于與沒有配對的雄性交配，雌蛙與已經配對過、擁有較好領地的雄性進行交配，繁殖成功的可能性或許更大。

在長達 10 個月的繁殖季中，雄蛙總是與固定的這兩只雌蛙交配。動物的行為自不必用人類的準則來衡量，但如果套用“忠誠度”來評價的話，這些雄蛙仍是忠誠的——雖然是同時對兩位伴侶保持忠誠。

血肉相融的魚

一些????魚的雄性倒是沒法不忠誠，畢竟它們交配的方式，是把自己融進雌性的身體里。

這些????魚的雄性比雌性小得多，身體大小相差可能有 60 倍。當雌雄相遇時，雄魚會緊緊咬住雌魚的肚子，釋放出一些能夠溶解皮膚的物質，讓自己的血管和組織與對方融合在一起。有的????魚只是暫時性的依附，有的則永久與對方融合，然后雄魚的器官逐漸消失，最終只把含有精子的生殖腺留在雌魚體內。這種繁殖方式，被稱為“性寄生”。

雄性????魚（Humpback anglerfish）依附在雌性的腹部上 | Edith A. Widder

生活在黑暗無光的深海里，雄性????魚能夠遇到交配對象不容易，他們為此還發展出了敏銳的嗅覺。這種獻出自我吃軟飯的方式，能幫助它們留下后代；但這還不是最拼的——為了繁殖，????魚甚至舍棄了一部分的免疫功能。

出于自我保護，生物體的免疫系統會排斥異物，例如人體在接受移植的器官時，就很容易出現免疫排異反應；但雄性????魚卻沒有被雌性排斥。研究發現，????魚與后天免疫系統相關的重要基因已經發生了改變，使得它們不會攻擊外來的組織和細胞。一些雌雄體永久融合的????魚，甚至不會產生功能性抗體和T細胞；而就算是短暫相連的種類，它們的基因也有類似的變化。

這只雄性????魚（Photocorynus spiniceps）則在雌性的背上 | Theodore W. Pietsch / University of Washington

要生崽還是要保護，????魚選擇了前者。但科學家推測，這些深海魚或許已經發展出了其他的免疫方式，可以讓它們兩者兼得。

包辦致死的甲蟲

包辦婚姻的一夫一妻、自由戀愛的一妻多夫，哪者更好？研究者在這種叫做赤擬谷盜（Tribolium castaneum）的小甲蟲上找到了可能的答案。

赤擬谷盜 | University of East Anglia

赤擬谷盜是一種會偷吃儲備糧食的小甲蟲；只要一個月，它們就可以完成出生到繁殖的生命周期，一只雌性能產下數百枚卵。強大的繁殖能力，不僅有助于生存，也讓它們備受科學家的喜愛。在這個實驗中，研究者將它們被分為了兩組——

“包辦婚姻”組：

每一代都沒有選擇配偶的權利。上一代生下的雌雄甲蟲，被隨機配對成一夫一妻的組合，繼續進行繁殖；

“自由戀愛”組：

每只雌性擁有選擇配偶的自由，1 只雌性可以自由地與 5 個雄性生兒育女。

這個實驗從 2005 年開始，在十多年的時間里，兩組甲蟲按照各自的傳統分別繁殖了 95 代。按照實驗設置，它們的后代隨后則需要生存在惡劣的環境中，比一比哪組的生存能力更強。

結果，“自由戀愛”組繁育出來的甲蟲，對惡劣條件的抵抗能力更強；直至挑戰的最后，也有 60% 的蟲卵能夠正常長大；而被迫經歷“包辦婚姻”的甲蟲，還未等到挑戰結束就斷子絕孫了……

研究者認為，“自由戀愛“的甲蟲，雌性有機會在 5 只雄性中選出條件最好的配偶。這種性選擇的壓力，可以剔除掉種群中的有害基因，并將優秀的基因傳遞給后代，讓它們更為強健。

心碎的薺菜

如果要說自然界中有什么是心形的，我的第一反應是小時候在路邊看到的某種薺菜的果實。

薺菜（Capsella bursa-pastoris）和其他的薺屬植物都會結出心形的果實 | Wilhelm Zimmerling PAR / Wikimedia Commons

科學家發現，薺菜果實的形狀與一種蛋白酶有關。如果這個蛋白酶對應的基因發生了突變，這種薺菜（Capsella rubella）的果實就不會長出兩個翹翹的肩膀，而是變成一個倒三角的形狀——科學家將這種蛋白酶命名為“心碎蛋白”（HEARTBREAK）。“心碎蛋白”可能是通過調控蛋白質翻譯后修飾的過程，調節生長素的合成途徑，最終影響了果實的形狀。

野生型的紅薺（左）與心碎蛋白基因突變后的紅薺（右）| 參考資料[4]

薺菜屬的植物，和我們吃的大部分蔬菜一樣，都屬于十字花科。十字花科的果莢形狀各異，這個研究或許可以為這些植物的演化提供證據。由于“心碎蛋白”的改變，薺菜結出了非心形的果實，這算不算是心碎暫且見仁見智；但這項研究成功在期刊上發表，想來“心碎蛋白”至少沒讓這位研究者心碎。

全球征婚的蝸牛

旱的旱死，澇的澇死，別說一夫一妻了，有的動物連對象都討不到。來自英國的蝸牛杰里米（Jeremy）大概是（曾經）最著名的單身漢，畢竟幾年前，還有人為它舉行了一場全球征婚。

上面是左旋蝸牛杰里米，殼上的花紋是逆時針的；而下面是一只右旋蝸牛，花紋是順時針的 | Angus Davison / University of Nottingham

杰里米是一只罕見的左旋蝸牛。通常來說，蝸牛是右旋的，它們殼上的花紋是順時針的，殼的螺旋紋在身體右側，同時生殖器也位于右側——因而交配時，它們會爬到對方的右邊。但對于鏡像翻轉的杰里米來說，左右在它的身上全反了。當其他蝸牛爬到它的右側時，它們沒法按照傳統交配，也不會靈活變換姿勢。

2016 年，研究者為杰里米發起了一場全球征婚，給它找來了兩個“百萬里挑一”的左旋蝸牛。就在萬眾矚目之下，杰里米的兩個相親對象選擇了彼此……蝸牛大多都是雌雄同體，這三只左旋蝸牛，彼此之間都能進行交配。

右二為杰里米，其他四只是征婚活動中征集來的左旋蝸牛 | Angus Davison / University of Nottingham

好在結局總是圓滿的，杰里米最終還是得到了交配的機會，并在死前有了自己的孩子。當初的這場全球征婚，總共征來了 45 只左旋蝸牛。在今年 6 月的一項研究中，科學家報道了這些蝸牛后代的情況。這群左旋蝸牛至今繁衍了三代，總共產生了將近 15000 只后代，其中絕大部分都是右旋的，它們并沒有繼承父輩的特征。

也就是說，左旋蝸牛仍然罕見，或許也仍將孤獨。

孤獨的蘇鐵

同樣是等待配偶，伍德蘇鐵（Encephalartos woodii）就沒有左旋蝸牛那么幸運了。

南非德班植物園里的伍德蘇鐵 | Purves, M. / Wikimedia Commons

這可能是世界上最孤獨的植物。1895 年，植物學家約翰·梅德利·伍德（John Medley Wood）在南非發現了第一棵伍德蘇鐵；100 多年過去，我們卻從未找到新的伍德蘇鐵——我們所認識的第一棵，或許是它們種群里的最后一棵。

蘇鐵是一類非常古老的植物，在恐龍的年代里，它們遍布世界各地，占所有植物的 1/5。但隨著新的植物演化出來，蘇鐵的生存優勢越來越小，種類和分布的范圍也越來越少。或許是因為不夠常見，它們還常被誤認為是棕櫚或蕨類植物。

恐龍時代，蘇鐵遍布 | John Sibbick

伍德蘇鐵看起來就有點像棕櫚，高可達 6 米，樹干直徑為 30～50 厘米。被人類認識的這棵伍德蘇鐵是雄性的——和銀杏一樣，蘇鐵也是雌雄異株；必須同時存在雌株和雄株，它們才能繁殖。但時至今日，我們仍未能給它找到配偶。

伍德蘇鐵已經被宣告“野外滅絕”了，它們現在生長在一些植物園里。蘇鐵會長出吸芽，吸芽能發育成一棵完整的植株；但這種情況如同克隆，得到的所有伍德蘇鐵都是最初那棵的分身——當然也都是雄性，無法交配繁育后代。另一種讓伍德蘇鐵不那么孤獨的可能，是它似乎可以與親緣關系頗近的另一種蘇鐵（E. natalensis）繁殖；但目前看來，它們終究也不是同一種植物。

橙色的雄球果 | Purves, M. / Wikimedia Commons

發現伍德蘇鐵時，伍德將一株吸芽寄給了倫敦邱園。2004 年，這株伍德蘇鐵第一次長出了帶有花粉的橙色雄球果，這意味著它已經做好了繁殖的準備。可惜，它的準備落了空。

它們經歷過這顆星球的跌宕與變遷，見證過同伴的繁榮與滅亡，如今孤獨地生活在這里。也不知道最終的結局，是結束孤獨，還是孤獨地結束。

……

七夕的第七個物種，留給正在看手機的智人（Homo sapiens）吧。不管是自由瀟灑地享受單身，還是怦然心動地盼待某人，抑或是正與愛人共度好時辰，都希望你度過了一個愉悅的七夕。

參考文獻

[1] Fábio P. de Sá, Rafael C. Consolmagno, et al. Unexpected reproductive fidelity in a polygynous frog (2020). Science Advances, 6(33): eaay1539. DOI: 10.1126/sciadv.aay1539

[2] Jeremy B. Swann1, Stephen J. Holland1, et al. The immunogenetics of sexual parasitism(2020). Science: eaaz9445. DOI: 10.1126/science.aaz9445

[3] Joanne L. Godwin, Alyson J. Lumley, et al. Mating patterns influence vulnerability to the extinction vortex(2020). Global Change Biology. 2020;00:1–14. DOI: 10.1111/gcb.15186

[4] Yang Dong, Mateusz Majda, et al. HEARTBREAK controls post-translational modification of INDEHISCENT to tegulate fruit morphology in Capsella (2020). Current Biology 30, 1–9. DOI: 10.1016/j.cub.2020.07.055

[5] Angus Davison. Internet ‘shellebrity' reflects on origin of rare mirror-image snails (2020). Biology Letters, 16(6). DOI: 10.1098/rsbl.2020.0110

[6] https://www.npr.org/sections/krulwich/2011/05/10/136029423/the-loneliest-plant-in-the-world

作者：麥麥，核桃苗

原標題：《嘴上“孤寡孤寡”的蛙，背地里卻一夫三妻 | 七夕迷思》

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