【慎入】蟲蟲交配攻防戰,體現自私基因

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性愛帶來歡樂,但在動物生存演化方面而言,性愛卻有另一種層面的苦味。

適者生存,生物在傳宗接代方面卻十分下苦功,嘗試讓最具生存優勢的個體繁殖,製造出品質最佳的後代。以進化論的角度看,美麗標誌著健康、健碩和生育力強,都為理想伴侶的條件,因而具性吸引力。性愛的愉悅某程度是促進生育的獎勵,但有些物種的雌雄相交,卻激烈得使科學家也感到好奇。稱為「四紋豆象」(cowpea seed beetle)的昆蟲就是其中之一。

四紋豆象蟲在許多豆類倉庫都輕易找到,出現地區遍布全球,除了南極洲,相信是起源於西非,再隨人類活動散播各地。因此,在不同群體之間的差異,必然是近代進化的結果。

雄性四紋豆象蟲雄赳赳的生殖器官上長著尖刺,尖得可對雌性的生殖陰道造成傷害。先前的研究發現,生殖器較長及尖刺較大的雄性四紋豆象蟲,在交配上較為成功。進化論認為,這是雌性的反擊,好讓牠們能進化出應對的方法,例如雌性四紋豆象蟲進化出更厚的陰道壁,可是目前尚未有詳細的相關研究。

日前西澳大學 Liam Dougherty 領導的團隊,於「皇家學會報告」(Proceedings of the Royal Society)發表研究,研究參考了在世界各地 13 個群體的四紋豆象蟲,顯示雌蟲的陰道厚度以及其他兩種的防禦機制,與當地雄性的軍備。研究是為 Richard Dawkins 的「自私基因」的好示例。

團隊利用稱為「微電斷層掃描技術」,類似於身體檢查的 X-ray 掃描,但是較為微型,以量度不同群體的雌性四紋豆象蟲陰道厚度。他們亦量度了四紋豆象蟲的血淋巴(無脊椎動物血腔內流動的血樣無色液體)的酚氧化酶(phenoloxidase),那種酶具促進傷口復癒功能。第三項他們量度的是血淋巴中的殺菌能力。

而於雄性樣本,團隊則量度了牠們在陽具上的尖刺的長度,及陰莖對於陰道在性交所造成的損傷,繼而觀察雄性的侵略程度與雌性的防禦程度的關係。結果兩者的關係得以確立,雖然長在陰莖腹部的尖刺的大小,未見是導致進化的因素,但在另外的部位的尖刺,則有所關連。

所謂「自私基因」,是指基因總是有利於其自身的傳播,而並不必須有利於生物體自身的物種。是次研究則發現,愈高防禦性的雌蟲群體,繁殖速度卻低。其一可能原因是牠們分散了原來用於產卵的資源,來發展防禦機制。個別雄性的基因為了一己傳播的「私欲」,反倒讓整個群體的繁殖速度下降。