博物

《动物错爱版恋综》: 海狮恋企鹅,猕猴撩鹿……

周杰伦的《珊瑚海》中有这样一句歌词:“海鸟和鱼相爱,只是一场意外”,婉转表达了一场错爱。

让人意想不到的是,在现实世界中,跨越物种的“错爱”其实并不十分罕见,在昆虫、哺乳动物、鸟类、两栖动物、海洋生物多个生物类群中都有“乱点鸳鸯谱”的现象上演......

生物圈的大忌?

我们中学都学过,物种区分的标准之一就是生殖隔离(物种的定义十分复杂,至今没有统一,这个标准也并不绝对),即不同物种之间,无法交配,即使交配也无法稳定产生可育的后代。这其中最常被引用的就是驴马生骡的例子。也正如此,跨物种的交配行为经常被认为是一件对物种本身种群无益,吃力不讨好的事情。

Image

在学术上,还有一个专有名词,生殖干扰(reproductive interference),描述的就是由于一个物种与另一个物种发生繁殖行为,而对其中一方或双方产生负面影响的情况,生殖干扰会引起能量和养分的消耗,还可以造成配子(精子和卵子)的浪费。

但时至今日,科学家们已经发现了上百起跨物种交配的案例,这其中既有像北极熊和棕熊这样同属不同种之间的,也有海狮和企鹅这样天马行空的组合……

认知假说

对于跨种交配,最普遍的解释简单来说就是“认错对象”了。而且通常雄性更容易“闹乌龙”,这和雄性在繁殖中所扮演的角色有一定关系。在传统交配系统理论中,与雌性较为严格的择偶标准不同,雄性对繁殖对象往往不会过分挑剔,与尽可能多的异性进行交配才更有可能把自己的基因传下去,也因而更容易在这一过程中出现认知判断失误。

Image

这种“认错对象”的情况,有时候也不完全怪雄性太冲动,比如有些物种长得实在太像,一不小心就看走眼了;再比如靠听觉信号识别个体的物种,如果刚好有别的物种声音雷同或者有环境噪音导致听不清,也可能引发“误会”;还有的靠信息素识别的动物,要是和别的物种气味撞了个满怀,信号对不上,一场跨种“表白”也就此上演。

所以外形酷似,气味相近,甚至声音雷同的对象,都有可能被雄性误认为是同类异性而展开爱的攻势,例如抱着拖鞋大唱情歌的雄性陆龟,抱着鱼头不撒手的公蟾蜍,都是被爱冲昏头脑的典型。

Image

当然,虽然雌性相较雄性更加谨慎,毕竟一般要投入更多资源养育后代,自然得精挑细选,但其实有时它们也会“犯错”。例如在有些地区,就经常出现雌性白领姬鹟和雄性斑姬鹟交配的情况,而背后的原因就是年轻的雄性斑姬鹟经常模仿更为常见的白领姬鹟,在自己的鸣唱中混入了白领姬鹟的鸣声片段,导致雌性白领姬鹟误把它当成了同类。

Image

斑姬鹟(Ficedula hypoleuca)

Image

白领姬鹟(Ficedula albicollis)

伴侣剥夺假说

而除了认知假说,伴侣剥夺假说(mate deprivation hypothesis)也是经常被提及的一种可能性。该假说指出,当雄性个体无法获得正当交配权力时,它们会更倾向于使用性胁迫的方式来提高自己的繁殖成功率,有时甚至对象并非同类。

这点在人工圈养的动物中较常被观察到,特别是在雌雄分开饲养的情况下,雄性个体甚至会对同笼的雄性“霸王硬上弓”。

2015年,在日本屋久岛上记录到一只雄性日本猕猴跳上雌性梅花鹿后背,试图与之交配,这个行为引起了人们的广泛关注。在整个过程中,这只雄性猕猴曾与至少2只雌鹿产生了接触,并对其它意图靠近雌性梅花鹿的雄猴进行了驱赶,表现出了强烈的守护伴侣行为。

左滑可查看👇

Image
Image

经过观察,科研人员认为这只猕猴属于猴群的次要团体,也就是猴群中地位较低,游离于核心群体之外的个体。这样的个体在猴群中往往很难获得交配权,可能正因如此,激发了它向外寻找交配宣泄途径的本能。

学习假说

然而就当“伴侣剥夺假说”似乎能完美解释一切时,后续考察却带来了更多疑问。在接下来的6年时间内,科研人员又多次记录到同一只猴的类似行为,且随着这只猕猴在族群中的地位提升,这种行为并未因此而减少。不仅如此,还出现了猴群围观学习的情况。猴群中有越来越多的猴子开始效仿,和鹿发生类似交配行为的亲密接触,甚至出现了雌性猕猴和雄鹿互动的记录。

左滑可查看👇

Image
Image

动图我就不放了

无独有偶,在南极,科学家们也发现了疑似跨种交配行为通过学习进行传播扩散的情况。2006年,首次在南极地区记录到了南极毛皮海狮侵犯王企鹅的案例,在随后的多年追踪调查中,人们惊讶地发现当初以为的“意外”却越来越频繁地出现。

Image
Image
Image

王企鹅:天塌了

作为一种智商较高的海洋哺乳动物,在排除了认知和伴侣剥夺假说后,学习假说似乎成了少数合理的解释,但学习行为的发生往往伴随着学习者能从中获益,这些海狮能从这种和企鹅的交配行为中获得什么,依然是个谜。

入侵物种的胜利之道?

虽然对于跨物种交配行为的真实动机和影响依然众说纷纭,但针对果蝇的研究却引起了人们的警惕,这或许会是入侵物种“消灭”本土物种的一条捷径。

Drosophila subobscura是一种原产于欧洲地中海地区的果蝇,上世纪80年代初期意外传到了美国,却不曾想给西海岸本土的另一种果蝇(D. persimilis)带来了灭顶之灾,而它靠的可能正是与本土果蝇进行交配。

Image
Image

不同种果蝇正在交配

在一组室内实验中,科学家将与入侵种交配过的12组雌性本土果蝇D. persimilis与它们的同类雄性放在一起,结果只有2组发生了交配行为。而在没有异种交配经验的对照组,同种交配成功的概率是15/24。原来和外来果蝇交配后的雌性本土果蝇虽然不会产下后代,但它们对于再次交配的兴趣也大大降低,直接影响了本土果蝇的后代产出。

类似的副作用也完全可能出现在其它物种身上。

是阻力也可以是动力

虽然在大多数情况下,跨物种的交配行为带来的是生殖干扰这样的负面影响,但在自然界中,它也可能“歪打正着”,成为催生新物种的动力,即杂交物种形成机制(hybrid speciation)。

由于生殖隔离,杂交后代不育等原因,这种由杂交产生新物种的情况非常罕见,但却真实存在。例如意大利麻雀就是家麻雀和西班牙麻雀杂交后形成的独立种,袖蝶、金冠娇鹟等也被发现存在杂交起源的情况。

Image
Image

雄性意大利麻雀(上)和雄性金冠娇鹟(下)

图源:Wikipedia

在杂交形成新物种的案例中,跨物种交配往往发生在演化关系较近的物种之间,它们的杂交后代机缘巧合具备了超越亲本的生存生育能力,且在已有的空间中找到了属于它们的独特生态位,在此基础上得以继续发展成为新物种,实现1+1=3的效果。

Image

参考文献:

[1] Haddad, William A., Ryan R. Reisinger, Tristan Scott, Marthán N. Bester, and PJ Nico de Bruyn. "Multiple occurrences of king penguin (Aptenodytes patagonicus) sexual harassment by Antarctic fur seals (Arctocephalus gazella)." Polar Biology 38 (2015): 741-746.

[2] Pelé, Marie, Alexandre Bonnefoy, Masaki Shimada, and Cédric Sueur. "Interspecies sexual behaviour between a male Japanese macaque and female sika deer." Primates 58, no. 2 (2017): 275-278.

[3] Grant, B. Rosemary, and Peter R. Grant. "High survival of Darwin's finch hybrids: effects of beak morphology and diets." Ecology 77, no. 2 (1996): 500-509.

[4] de Bruyn, PJ Nico, Cheryl A. Tosh, and Marthán N. Bester. "Sexual harassment of a king penguin by an Antarctic fur seal." Journal of Ethology 26 (2008): 295-297.

[5] Sueur, Cédric, ATSUYUKI OSHIMA, and Marie Pélé. "Propagation of interspecies sexual behaviour between Japanese macaques and Sika deer: First evidence." (2023).

[6] Manzano‐Winkler, Brenda, Alexander J. Hish, Emily K. Aarons, and Mohamed AF Noor. "Reproductive interference by male Drosophila subobscura on female D. persimilis: A laboratory experiment." Ecology and Evolution 7, no. 7 (2017): 2268-2272.

[7] Burdfield-Steel, Emily R., and David M. Shuker. "Reproductive interference." Current Biology 21, no. 12 (2011): R450-R451.

[8] Mallet, James. "Hybridization, ecological races and the nature of species: empirical evidence for the ease of speciation." Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 363, no. 1506 (2008): 2971-2986.

[9] Mallet, James. "Hybrid speciation." Nature 446, no. 7133 (2007): 279-283.

[10] Hermansen, Jo S., Stein A. Sæther, Tore O. Elgvin, Thomas Borge, Elin Hjelle, and GLENN‐PETER SÆTRE. "Hybrid speciation in sparrows I: phenotypic intermediacy, genetic admixture and barriers to gene flow." Molecular Ecology 20, no. 18 (2011): 3812-3822.

[11] Arnold, Michael L. "Natural hybridization as an evolutionary process." Annual review of Ecology and Systematics (1992): 237-261.

[12] Barrera-Guzmán, Alfredo O., Alexandre Aleixo, Matthew D. Shawkey, and Jason T. Weir. "Hybrid speciation leads to novel male secondary sexual ornamentation of an Amazonian bird." Proceedings of the National Academy of Sciences 115, no. 2 (2018): E218-E225.

[13] Jiggins, Chris D., Camilo Salazar, Mauricio Linares, and Jesus Mavarez. "Hybrid trait speciation and Heliconius butterflies." Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 363, no. 1506 (2008): 3047-3054.

[14] Gröning, Julia & Hochkirch, Axel. (2008). Reproductive Interference Between Animal Species. The Quarterly review of biology. 83. 257-82. 10.1086/590510. 

把《博物》设为星标,不再错过神奇世界👇

Image

会发声啾咪上新,戳戳下图👇Image

撰文 | 葛致远

图源参考文献

微信编辑 | 未末