多虧了查爾斯達(dá)爾文,科學(xué)家們在160多年的時間里接受了自然選擇作為進(jìn)化的驅(qū)動力。
但是辛辛那提大學(xué)的生物學(xué)家米哈爾波拉克說,達(dá)爾文的書《人的后裔》只講述了部分故事。有時候,當(dāng)勝利者戰(zhàn)勝了他的性對手,將基因傳給下一代的追求才剛剛開始。
根據(jù)刊登在雜志上的加州大學(xué)關(guān)于當(dāng)代生物學(xué)的一項新研究,雄性果實最令人印象深刻。蒼蠅也有超級精子,可以在交配后受精領(lǐng)域贏得比賽。
加州大學(xué)研究了雙頭果蠅,一種來自南太平洋的小紅眼果蠅。雄性前肢有獨(dú)特的“性梳”,深色的鬃毛讓雌性果蠅看起來很有魅力,就像雄性孔雀的色斑鏈一樣??茖W(xué)家此前發(fā)現(xiàn),雌蠅更喜歡梳得更結(jié)實的雄蠅,雄蠅會在交配前用梳子抓住雌蠅的腹部。
加州大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),即使在雌性與其他蒼蠅交配后,最令人印象深刻的性交也與雄性基因競爭的成功密切相關(guān)。而且,即使在UC實驗中通過高精度激光手術(shù)切除男性性梳后,這種競爭優(yōu)勢依然存在。
“這是傳統(tǒng)達(dá)爾文特征和交配后性競爭成功之間的遺傳關(guān)系的第一個有力證明。”波拉克說?!斑@是一個驚人的聯(lián)系:交配前和交配后的健身?!?
達(dá)爾文在1859年的開創(chuàng)性著作《物種起源》中,通過描述“最合適”的動物如何將基因傳給下一代,構(gòu)建了自然選擇的思想。這種適應(yīng)性的特點是鹿角最大,顏色最鮮艷或有保衛(wèi)領(lǐng)地的活力。
波拉克說,但達(dá)爾文的理論是不完整的,因為它沒有意識到性別選擇在交配期間和交配后仍在繼續(xù)。雌性果蠅是混血兒,經(jīng)常選擇多個伴侶。在這方面,果蠅并不孤單。
波拉克說:“與動物相比,濫交在動物物種中更為常見?!?
生活在原始而適宜的維多利亞時代英格蘭的科學(xué)家們沒有充分考慮微受精種族,這是在幾個成功的追求者交配后開始的。
波拉克說:“你必須考慮達(dá)爾文的社會環(huán)境?!?
波拉克說,女性從與多個追求者交配中獲得什么好處并不總是很清楚。但當(dāng)它們這樣做時,交配后的性選擇提供了競爭優(yōu)勢。
“即使在靈長類動物中,這也是顯而易見的。雌性黑猩猩與bo黑猩猩混合在一起,所以雄性有大量的睪丸,可以產(chǎn)生大量的精子,”波拉克說。
“有像大猩猩這樣的物種,雌性是不混合的。銀發(fā)男子被迫實行一夫一妻制。此外,與黑猩猩相比,它們的睪丸比身體尺寸小得多?!?
Polak說,如果你想知道,人類睪丸的相對大小介于大猩猩和黑猩猩之間。
加州大學(xué)文理學(xué)院生物學(xué)教授波拉克在澳大利亞昆士蘭州進(jìn)行實地考察后,決定研究這種果蠅。
“我看著這些蒼蠅在水果上交配。在顯微鏡下看,我看到了這些漂亮的性梳。我認(rèn)為這將是一個很好的研究模型系統(tǒng),”波拉克說。
他說:“性選擇激發(fā)了這些特征,而這些特征被夸大了?!?
在他們的研究中,加州大學(xué)的生物學(xué)家從11只連續(xù)的果蠅中手動選擇性別梳最大和最小的雄性,以創(chuàng)建高和低的遺傳系。
2012年至2015年,卡西胡克在波拉克實驗室工作時,她是生物專業(yè)的本科生。這項艱巨的任務(wù)是根據(jù)腿上性梳的大小對幾代雄性果蠅進(jìn)行分類。通過計算每把梳子上的牙齒數(shù)量,她將性別最大和最小的雄性梳子分開,形成了一個獨(dú)特的基因系。
為了證明雄性黑腹果蠅的性梳對交配沒有生殖影響,研究人員用超精密激光修剪高線雄性果蠅的性梳,模仿低線雄性果蠅的性交。然而,即使雌性先與劣等雄性交配,這些雄性在手術(shù)后繼續(xù)使其卵子受精。
這項研究得到了美國國家科學(xué)基金會的支持。
加州大學(xué)助理教授約書亞貝努瓦是這項研究的合著者。他分析了果蠅的RNA并鑒定了精液基因,這可能為高品系雄性提供了受精優(yōu)勢。
貝努瓦說,“沒有多少研究比這更有趣了。”“性、激光和男子比賽可以形容80年代的大部分動作片?!?
波蘭說,達(dá)爾文提出性選擇理論是為了解釋男性武器的進(jìn)化和奢侈裝飾的展示。但是加州大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),男女之間的斗爭更加復(fù)雜和有趣。
波拉克說:“我們在達(dá)爾文的特征和交配后的階段之間建立了聯(lián)系,達(dá)爾文根本不承認(rèn)這對進(jìn)化至關(guān)重要。
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