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研究發現:具有奇特色彩的雄性動物的背後都有一個挑剔的母親

導言:進化實際上是一場賽迪-霍金斯舞會(女性選擇舞會),新的研究表明,雌性動物不僅決定雄性動物是否會發展出鮮艷的顏色,而且還決定了新物種的發展速度。

加州大學河濱分校(UC Riverside)生物學教授David Reznick使用寵物店裡常見的魚,比如孔雀魚和劍尾魚,來驗證內華達大學裡諾分校(University of Nevada, Reno)的戴維和讓·澤赫提出的假設。他們預測,母親養育孩子的方式會影響男性特徵的進化,David Reznick團隊是第一個發現這個預測是正確的。

這項研究的論文發表在《Nature Communications》上。

David Reznick在一家寵物店的過道閑逛時受到啟發,想要驗證這個假設。他花了十多年的時間研究孔雀魚家族,知道店裡的魚有一些共同之處。

這些魚都是鳳尾魚科的,不生蛋,而生幼仔。有些甚至有胎盤,就像哺乳動物一樣。出售的魚,大都為雄性且色彩鮮艷的物種,而所有這類物種的母親都沒有胎盤。

這種類型的母親與男性特徵的進化有什麼關係?

Credit: Andrew Furness / University of Hull

圖:基於DNA魚祖先的重。有胎盤標記紅色,沒胎盤標記黑色。

為了回答該問題,研究小組用淡水魚科170多種魚類的DNA構建了一個家譜圖。然後將雄性和雌性的特徵映射到這棵樹上,重建了整個魚類家族中雄性和雌性特徵的進化過程。

沒有胎盤的魚來說,選擇配偶的風險可能更高。

當雌魚母親缺少胎盤時,她們在卵子受精前就已把所有「財富」都投入到卵子,所以,對選擇的雄性很挑剔。

在雌魚母親有胎盤的魚類中,情況就不同了。在這些物種中,卵更小,也還沒在它們身上投入很多。有胎盤的母親有能力在交配後選擇父親,通過影響哪些精子使卵子受精,或者流產不想要的卵子。

通過分析魚類家族的DNA進化樹,研究小組發現,缺少胎盤的母親的家族樹的分支也會產生更鮮艷的雄性。

然後,研究小組調查了大衛和讓·澤赫的第二個預測:有胎盤的動物會更快地從一個物種分化成兩個物種。在這裡,雷茲尼克的團隊證明了這個預測是錯誤的。

擁有漂亮雄性的魚類形成新物種的速度是擁有普通雄性的兩倍。這意味著,在這些魚類中,母親養育後代的方式、選擇配偶的方式,以及它們的種類註定會以多快的速度繁殖成一個新物種,三者之間存在著聯繫。

雖然這項分析是用魚做的,但基本原理在整個動物界都適用。許多動物已經進化出了生育後代的能力,其中許多動物已經進化出了類似胎盤的東西。預計,男性和女性特徵的進化和物種形成率之間的聯繫還有待發現。

參考資料:

1. How conflict shapes evolution in poeciliid fishes

2. Study finds animals with fancy, colorful males have choosy mothers

3. 百度百科

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