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Investing in love and affection pays off for species that mate for life

与许多鸟类一样,形成持久的配偶关系的雄性在与雌性交配后,通常会继续精心展示羽毛、颜色和舞蹈。虽然它们的时间和精力更应该花在照顾后代上,但这种表现也会鼓励雌性把更多的精力投入到繁殖后代上。

但是为什么雄性之间会有这么多的关注呢?因为它们可以通过寻找尽可能多的配偶来增加繁殖的几率。芝加哥大学和北卡罗来纳大学的生物学家在《美国国家科学院院刊》上发表的一项新研究解释了这种形式的性合作和亲密关系是如何演变的。

“许多鸟类研究人员可以讲述一个类似我在英国的经历。我抓了一只雌性金翅雀,把她放在一个鸟袋里,带回了捆扎站。在回车站的路上,她的伴侣一直跟在后面,不停地叫着。”芝加哥大学生物学家特雷弗·普莱斯说。我帮那只母猩猩绑上带子,它在附近的一棵树上不耐烦地等着。当我把它放开时,它俩叽叽喳喳地结伴飞走了。这种事情在很多其他物种中也会发生,所以在雄性和雌性之间形成牢固的伴侣关系和情感依恋显然不仅仅是人类的特征。”

与性别选择理论预测男性通过寻找尽可能多的伴侣获得最大收益相反,进化论对相反行为的解释——对一个伴侣的忠诚、团队合作和伴侣之间的私人展示——则更难解释。这篇新论文展示了这些行为如何不可避免地在形成配偶关系的物种中进化。

到处闲逛炫耀

许多鸟类实验和一些鱼类实验都表明,雄鸟表现得更活跃、歌声更甜美、色彩更迷人,这些都能刺激配偶对幼雏投入更多。例如,上世纪80年代,南希·伯利(Nancy Burley)的一项著名研究表明,在雄性斑胸草雀的腿上系上红色的带子,会让它的配偶更努力地养育后代,从而养育更多的后代。


这样的发现很常见。它们看起来很奇怪,但如果雄性的额外刺激利用了雌性已经在其他环境中使用的线索,就很容易解释了。例如,斑胸草雀已经有了红色的喙;也许红色越浓,兴奋程度就越高,因为红色能提高雌性激素水平。但是,虽然刺激雌性的华丽展示对雄性来说可能是好事(雄性有更多的后代),但对雌性来说可能是坏事(她必须更努力地工作,这影响了她未来成功养育更多后代的机会)。

北卡罗莱纳大学的Maria Servedio和他们的同事使用数学种群遗传模型,通过权衡投资成本和孵化后代的数量,展示了这些情景如何为物种带来优势。

例如,一个物种的雌性通常会下三个蛋,它们的伴侣会帮助它们抚养后代,但是蓝色增加的雄性会让它的伴侣下四个蛋。蓝色的雄性比无趣的雄性有更多的后代,所以蓝色的雄性在几代人中越来越普遍。

然而,抚养额外的幼崽对雌性来说是一笔巨大的开销,所以一只只产三个蛋的雌性比一只产四个蛋的雌性更有优势,这些雌性变得越来越普遍。在这个过程的最后,所有的雄性都是蓝色的,所有的雌性都产三个蛋。但是现在,如果雄性不创造一个展示,雌性只会下两个蛋,这对它们都不好。

换句话说,为了获得最大的利益,雄性不得不留在雌性身边炫耀自己。这个进化过程可以用另一种颜色或显示方式重复很多次。最终,雌性会变得非常依赖雄性的多种表现,如果没有这种表现,她几乎无法排卵,就像环鸽那样。

Servedio说:“这些模型让我们能够看到各种各样的情况,这些情况会导致显示器在人群中卡住,这是进化的结果。”

忠诚的强大进化基础

80多年前,英国生物学家朱利安·赫胥黎(Julian Huxley)曾写过关于鸟类展示的文章,他写道:“雄性之间的求偶竞争,以及任何形式的雌性选择,都不是达尔文假定的普遍现象……在大多数一夫一妻制的鸟类中,只有在交配季节结束后才开始展示。他接着讨论了这些表现如何有助于加强这对情侣的关系。

普赖斯说:“赫胥黎当时的观点是有道理的,但他的观点在很大程度上被忽视了,因为他对这一理论如何演变缺乏了解。”“我们认为这项新研究将伴侣之间的感情和对配偶的忠诚放在了强有力的进化基础上。”

其他作者还包括约翰·m·鲍尔斯(John M. Powers),他曾就职于北卡罗来纳大学(University of North Carolina),现在就职于加州大学欧文分校(University of California, Irvine);以及来自挪威科技大学的Russell Lande。

引文:《从性冲突到性合作的演变》,《美国国家科学院院刊》10月10日。14日,2019年。DOI: 19041381116

资助:国家科学基金会和挪威研究委员会。

这个故事最早出现在芝加哥大学医学网站上。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.uchicago.edu/story/investing-love-and-affection-pays-species-mate-life