魚類也有"陰莖"：用魚類"色情片"研究雌魚對雄魚偏好

在繁殖問題上，大多數(shù)魚類都是體外受精，即雄魚和雌魚分別將精子和卵子排到水中，讓它們自然結(jié)合。不過，劍尾魚屬（Xiphophorus）魚類與大部分魚類不同，它們是在體內(nèi)受精，并能“生出”活的仔魚。為了實現(xiàn)這一過程，雄性劍尾魚演化出了用于授精的體外生殖器官，這在魚類中獨樹一幟。許多人很自然地想到一個問題：對劍尾魚而言，這個生殖器官是否越大越好？一項新研究顯示，雌性劍尾魚對雄魚的青睞程度與其生殖器的大小并沒有必然聯(lián)系。沒錯，大小固然重要，但更重要的是雄魚如何使用它——這一切都是在雌魚足夠健康，能做出“明智”判斷的前提下。

要澄清一點的是，雄性劍尾魚的生殖器官其實與人類的截然不同，它其實是肛門附近高度特化的臀鰭的一部分，呈細(xì)長的折疊狀，末端具有鉤子和奇特的小片。這樣的器官被稱為“生殖足”（gonopodium），盡管從演化的角度上，生殖足在本質(zhì)上與哺乳動物的陰莖完全不同，但功能是一樣的，都是將精子送入雌性的體內(nèi)，使卵子受精。因此，生殖足可以說就是魚類的陰莖。不同劍尾魚屬物種的生殖足長度有很大差異，同一物種的雄性個體之間也各不相同。這為科學(xué)家研究劍尾魚屬雌魚對雄魚的選擇是否會影響生殖足大小的問題提供了機會。

劍尾魚屬魚類原產(chǎn)于中美洲的水道中，它們的名稱來源于雄魚尾鰭具有特別長的劍狀延伸突——稱為“尾劍”。在一些劍尾魚物種中，所有雄魚都是“求愛型”，會利用尾劍和炫耀性的動作說服雌魚進(jìn)行交配；而在另一些劍尾魚物種中，一部分雄魚是求愛型，其他雄魚則是“偷襲型”，即體型較小的雄魚會跳過繁瑣的求偶步驟，轉(zhuǎn)而采取所謂的“替代生殖策略”。由于求偶的方法是直接由父代傳遞給子代，因此會求愛的雄魚總是產(chǎn)下會求愛的仔魚，而專事偷襲的雄魚后代也是偷襲型。

對于劍尾魚屬雄魚在生殖足長度和求偶方式之間的聯(lián)系，墨西哥韋拉克魯斯生態(tài)學(xué)研究所的科學(xué)家對劍尾魚屬雌魚如何在混亂無序的生殖足，以及花里胡哨的求偶表演中判斷并選擇青睞的對象進(jìn)行了研究。通過觀察雌魚對不同長度生殖足，以及對不同雄魚交配行為的反應(yīng)，科學(xué)家確定了影響雌魚選擇的重要因素，以及這些因素對應(yīng)的環(huán)境條件。

雄性和雌性劍尾魚

在發(fā)表于《英國皇家學(xué)會會刊B輯》（Proceedings B of the Royal Society）的論文中，研究人員闡述了劍尾魚屬雌魚在評估追求者的生殖足和華麗尾鰭時，可能演化出了一種小心翼翼的策略，兼顧了在危險棲息地中的生存和風(fēng)險。

研究團隊從墨西哥野外采集了兩種劍尾魚，分別是劍尾魚（學(xué)名：Xiphophorus hellerii）和多線劍尾魚（學(xué)名：Xiphophorus multilineatus），前者的雄魚均為求愛型，后者則具有求愛型和偷襲型。對于這兩個物種（以及兩種雄魚求偶策略），研究人員都分別拍攝了雄魚與雌魚互動和求愛的視頻。利用Photoshop軟件，研究人員對這些短視頻逐幀進(jìn)行處理，把畫面中的雌魚完全去掉，然后把雄魚的生殖足長度拉長或縮短30%，以代表生殖足的長度范圍。如此這般，就有了6段視頻：每個物種按生殖足長度分為三類。接下來，研究人員向雌魚播放了這些視頻片段，觀察它們?nèi)绾芜x擇不同生殖足長度的雄魚。研究人員主要根據(jù)雌魚靠近視頻中雄魚的速度，以及它們在屏幕前停留的時間作為評判指標(biāo)。

換句話說，科學(xué)家在本研究中其實所做的，其實就是拍攝、編輯和放映“劍尾魚色情片”，然后觀察雌魚看到片中雄魚時是會興奮還是厭煩。

在只有求愛型雄魚的劍尾魚中，雌魚更青睞的是具有較小生殖足的雄魚。同樣的情況也出現(xiàn)在多線劍尾魚的兩類雄魚中。然而，當(dāng)研究人員把雌魚的相對健康情況考慮進(jìn)去之后，雌魚對求愛型和偷襲型雄魚的偏好又出現(xiàn)了差別。

實驗之前，研究人員測量了所有雌魚的體密度。體密度越高，表明魚體含有的脂肪和蛋白質(zhì)就越多，也就意味著具有更加健康的“身體狀態(tài)”。盡管更為柔弱的雌魚并不太關(guān)注求偶方式（而只在意生殖足長度），但肌肉更為發(fā)達(dá)、更加健康的雌魚則有著非常特殊的品味?？偠灾?，它們青睞的是生殖足較短的求愛型雄魚，而對于偷襲型雄魚，它們更喜歡具有較長生殖足的個體。隨著雌魚身體條件的提高，這種偏好就更加明顯。

一條雄性劍尾魚屬魚類，與研究中所用的物種是近親

大體重雌魚中這種偏好分別的原因，很可能根植于所有地球生命的共同追求：確保自身和后代的存活。更健康的雌魚通常年齡更大，經(jīng)驗更豐富，并且更具備躲避掠食者（通常是更大、更兇猛的魚類）威脅的能力。這使它們能承受多一點風(fēng)險，并利用更好的自身條件為下一代帶來好處。正常情況下，與生殖足較長的雄魚相處其實很危險。對于求愛型雄魚來說尤其如此，它們本身在環(huán)境中就已經(jīng)非常惹眼，吸引著掠食者的注意力，而長長的生殖足可能會增大在水中的阻力，使它們更難以逃脫險境。與它們在一起時，雌魚被掠食者吃掉的風(fēng)險也大大增加。因此，對求愛型雄魚來說，更大的生殖足其實弊大于利。相比之下，對于其貌不揚的偷襲型雄魚，更大的生殖足可能有著更多的好處。偷襲型雄魚與雌魚的交配過程短暫而混亂，并且常常伴隨著追逐，因此較長的生殖足可能會大為提高受精的成功率。

考慮到生殖足長度帶來的后果，以及雄魚“固執(zhí)”地將求偶方式傳遞給后代的特征，我們可以推測，身體健康、甘冒風(fēng)險的雌魚為了后代的安全，會變得十分挑剔。通過在生殖足長度和求偶方式之間選擇最佳的組合，而不是只考慮最安全的選項，這些雌魚或許能確保在最好的條件下孕育后代。

這項研究揭示了動物界中社會行為、競爭和生殖系統(tǒng)演化之間復(fù)雜而微妙的關(guān)系，再一次表明生物學(xué)現(xiàn)象往往有著許多間接的原因，并經(jīng)常隱藏在我們意想不到的地方。