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进化的逻辑︱亲代抚育:怎么生,怎么养?

史钧
2023-05-25 16:16
来源:澎湃新闻
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如果你林下漫步,不小心掀开一片枯黄的树叶,发现下面爬虫乱走,有大有小,体色深浅不一,那么你可能在不经意间摧毁了一个昆虫家庭——昆虫父母正在精心抚育子女,却被你茫然不知地打破了阖家团圆。这不是什么暗黑童话,而是残酷的现实。

事实上,从昆虫到鱼类,从两栖动物到爬行动物,从鸟类再到哺乳动物,都存在亲代抚育行为。但父母的辛劳未必会有回报,它们的梦想随时可能会被意外撞得粉碎。而生命的韧性也恰恰在于,尽管充满艰辛与挑战,但从草原到荒漠、从高山到海洋,我们永远会看到忙碌的父母照顾后代的身影。

亲代抚育行为是动物学研究的重要分支,是动物之所以能够延续血脉的基本环节,也是继择偶策略和受精模式之外,第三种影响婚配制度的关键因素。

动物的种类不同,所处的环境不同,亲代抚育的行为也不同。总的来说,亲代抚育行为不是单因素事件,而是受到很多因素的影响,这些因素并不是单独起作用,而是绞合在一起共同起作用。有两个理论意在解释此类综合效应,一个是“逃逸竞赛”假说,另一个是“生育策略”假说。

先说说什么是逃逸竞赛。

抚育后代无疑需要付出沉重的代价,这让几乎所有的父母都产生过逃跑的念头。但如果后代必须获得亲代抚育才能存活的话,父母双方或者一方就得留下来,否则大家的生殖收益都将清零。如果双方都留下来,那么很好,一家人love&peace。

但如果单亲抚育就足够了,问题就复杂了。这里,雌雄双方有两个层面的利益:在基础层面,是当下的生殖回报,这是根本的;在二级层面,是未来可能获得的生殖回报。显然,作为父母,雌性和雄性在基础层面上的利益是一致的;冲突发生在二级层面,并且这是一个零和游戏——跑路的一方胜者通吃,既获得当下的生殖利益,又不用承担养育责任,可以放手去追逐新的配偶,从而获得更多的生殖利益;留下的一方则不得不既当爹又当娘,在后代可以独立生活之前,无暇他顾。所以不论雌性还是雄性,都想做跑路的一方。

问题是,谁走谁留呢?动物界没有法律的仲裁,雌雄双方只能通过博弈来决出分晓——谁跑得快谁走;谁跑得慢谁留。这就是逃逸竞赛假说,也叫“跑得快”原理。

那么,左右双方跑路速度的又是什么呢?一个显而易见的因素是受精模式。体外受精时,双方起跑线差不多,都有跑的机会。但如果是体内受精,雄性几乎是赢在起跑线上;雌性则很难逃掉,因为受精卵就在它们体内,逃无可逃,只有留下。

前期付出的亲代投资额度也会影响双方跑路的速度。投资较大的一方很难撒手不管,它们付出的沉没成本太高,除非逃跑的收益大于沉没成本,它们才有可能逃跑。鸟类中常常会出现这种情况,当周围异性数量增加时,它们弃巢的意愿也会随之上升。一般而言,雄性跑得更快,因为相对雌性而言,它们能够从逃逸行为中获得的生殖回报更多——对雄性来说,每一次交配机会都可能带来生殖回报。

但所有刺激逃跑竞赛的因素,都将遭到生育策略的强烈反击。这就是生育策略假说的要义。

“生育策略”是个泛泛的说法,大致指动物在生育期,为增加交配和受精的机会,以及提高后代的存活率乃至繁衍能力,所作出的权衡和选择——实际上也就是永不止息的自然选择的一部分。其中一个至关重要的问题是:生娃到底应该以量取胜,还是以质取胜?

所谓“以质取胜”,就是后代数量相对较少,但质量相对较高,比如体型较大、竞争力较强、存活率较高等。以质取胜的生育策略,要求丰盛的生活资源,进而能够给予后代精心的照顾。好在后代的数量较少,父母也能照顾得过来。

狮子是采用质取胜策略的典型。

雄狮会占据一大片地盘,管理一大群雌狮,实行一夫多妻制。作为狮群的王,雄狮很少亲自捕猎,它的“使命”是以武力保卫地盘安全,确保雌狮不受其他雄性的侵扰。除此之外,它基本无所事事,多半时间都在睡觉。

雌狮承担了几乎所有捕猎和抚育后代的工作,虽说辛苦,但在自家的地盘上,终归是有保障的。雌狮一胎只生育两到三头幼崽,每头幼崽的质量都很高,不出意外的话,都会茁壮成长直到成年。

相形之下,采取以量取胜策略的动物繁殖速度极快,数量极多,而后代的体型较小,死亡率很高,好在可以通过数量来弥补,照样生生不息。也正是因为后代数量太多,父母根本照顾不过来,所以这类动物基本没有亲代抚育行为。多数昆虫和鱼类都采用这种策略,它们的后代无需抚育,一样可以在这个残酷的世界中依靠数量取胜,生存下去。

蝗虫是以量取胜的代表。幼虫没有成虫父母的照料,照样成群结队地长大。年复一年的蝗灾,是人类农业文明驱之不去的阴影,但从生物进化的角度看,这何尝不是它们成功繁衍的标志。几千年来,人类想方设法消灭蝗虫,但它们依旧肆虐成灾;狮子、老虎虽然凶猛,但今时今日却要在人类设立的自然保护区里才能一窥踪影。“以量取胜”和“以质取胜”两种策略,到底孰优孰劣,还真是一言难尽。

在逃逸竞赛、生育策略等诸多因素的作用下,动物的亲代行为不断趋于复杂。为了叙述方便,我们姑且笼统地把亲代行为归为两类:无抚育行为和有抚育行为。后者又可以进一步分为雌性抚育、雄性抚育和双亲抚育。了解了这些基本的抚育类型,我们同时也就理解了相关动物的婚配制度。具体我们以后再聊。

需要强调的是,何种动物采用何种亲代抚育模式,并非一成不变的定则,而是会随着环境变化不断调整的动态过程。有时以量取胜的动物也会出现亲代抚育行为,以质取胜的动物也可能对后代不管不顾。在逃逸竞赛中,跑得快的往往是雄性,但有时候雌性抛夫弃子也很果断。

比如南美丛林中有一种雨蛙,会根据群体的密度来决定抚育后代的方式。如果群体密度较小,彼此竞争较弱,它们就会将受精卵弃之一隅,任其自生自灭,采用无抚育模式。要是群体密度较大,生存竞争较激烈,它们会采用雄性抚育模式,由雄性守在受精卵旁边,确保受精卵存活率——雄性由此失去了寻找新配偶的先机,雌性也由此在逃逸竞赛中胜者通吃。

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史钧,生物学博士,专注于进化论领域的科普写作,已出版多部科普作品,其中《其实你不懂进化论》获得第十六届文津奖,并入围2020年中国好书。生命的进化是符合逻辑的过程,底层逻辑就是自然选择,在此基础之上,又衍生出了许多其他逻辑,共同构成了一个复杂的理论体系。本专栏将对这一理论体系进行深度梳理,详细介绍其中的各种逻辑关系,讨论生命的本质,理解生命的意义。

 

    责任编辑:单雪菱
    校对:栾梦
    澎湃新闻报料:021-962866
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