性本自然(从动物繁衍中寻找生命的本质)

作者简介

【作者简介】 卡琳·邦达尔｜Carin Bondar —— 2018年加拿大勋章获得者 生物学家兼科普节目主持人 种群生态学博士 —— 卡琳·邦达尔是加拿大生物学家，也是研究动物性行为方面的专家，她研究不同物种的生殖结构和它们的交配、生殖机制。她曾在TED演讲大会上发表过自己的观点。《性本自然》改编自她个人的网络节目，该节目在YouTube累计播放量超过6000万次。 她还担任过《发现》《科学频道》《动物星球》《国家地理》等频道的网络节目主持人，你还能在《霍金新纪元》《野生动物的性》《令人发指的科学行为》等节目中看到她的身影。

内容简介

第一章 邂逅 通常来讲，动物王国中的性爱探戈得有两方参与。但是你有没有想过，怎样才能有效率地成功配对呢？什么样的情境才能促使我们与自己的另一半邂逅呢？事实上，与合适的伴侣邂逅要比和他们做爱更令人心力交瘁。人类世界中就有上百万单身的人，18岁以上的美国人中超过44%都是单身。更不用说那些曾经有伴侣但又恢复单身的人了——西方世界的离婚率非常高，有些国家甚至高达70%。对于人类来说，鉴于我们实际拥有的后代数量往往比生理机能允许的要少得多，而且我们常常会和同一个伴侣养育这些后代，所以要和谁配对是个相当重要的决定。要选择一个和我们共享生物身份的伴侣事关重大。你会冒险在约会网站的档案里中大胆吐露真心吗？你会依赖于朋友或同事给你介绍吗？人类情侣邂逅和配对的方式方法诸多，但和动物王国的其他物种邂逅的种种场景相比，实在相形见绌。总之，单身个体在没有找到愿意投怀送抱的伴侣之前，干柴烈火的云雨之事是不会提上日程的。 声音传情 人类中，女性自然会被男性的磁性嗓音所俘获。即使没有看到对方的样貌，男主播似的性感声线，或者美妙的歌喉都会让我们如痴如醉。像诸多物种的其他性征一样，雄性的声音是吸引雌性的途径之一。许多雌性都是从雄性的“歌声”中获得其生物适应度信息的，这样做甚至都不用亲眼见到对方。和任何调情手段一样，一首歌也有难易之分，只有难度系数大的才能让高手脱颖而出。换言之，任何人都能唱《让我们荡起双桨》，但不是谁都能演奏《贝多芬第五交响曲》的。鸣禽中的雌鸟可以通过雄鸟鸣唱的长度、特色、演唱技巧和复杂程度来判断它们的优劣。就算是原封不动地重复一串音符，其连贯性或者颤音部分（连续快速地重复某个单音节）都会成为雌性判断的依据。和那些已经有雌性伴侣的雄鸟相比，单身雄鸟的鸣唱通常更多样化。这非常合理，因为尚未找到伴侣的雄性与当时名草有主的雄性的信号系统完全不同。“当时”是个关键词，因为在大多数单配制的鸟类中，“婚外情”的发生，即配偶外交配行为（extra-pair copulations，下文简称“偶外交配”）其实不是个例，而是约定俗成的存在。这意味着，好几种雄鸟都会间或更换唱歌的曲调，这取决于它们当时是和“糟糠之妻”老实待在家中，还是飞出去寻找一夜情。 除了发出求偶鸣叫，有些鸟类还会有类似于“二重唱”的伴侣轮流鸣啭的行为。这种行为通常出现在单配制的鸟类中，被视为是行为双方在互诉衷肠，山盟海誓。“二重唱”的这对爱侣会在歌中使用独特的“暗号”，以便歌声中传达的内容只有对方听懂，也许有点像人类情侣之间使用昵称称呼对方，或使用只有彼此能听懂的暗语。这种情侣专用信号会加强“二重唱”鸟儿之间的联系，尽管这种行为的生物学意义尚有许多争议，尤其是我在上文中提到的偶外交配发生率极高的背景下。 鸟类并非唯一用歌声传达求偶意愿的生物。事实上，像两栖动物和昆虫等生物鸣叫曲调的复杂程度也非常惊人。雄性峨眉仙琴蛙（Babina daunchina）会在池塘边缘建造小小的泥穴，方便雌性在此产卵。而后，雄蛙会一直照看受精卵，直至它们变成蝌蚪，这个过程也始终在泥穴中进行。雄蛙究竟要怎样才能吸引潜在的雌性伴侣呢？用歌声。泥穴内外的雄蛙都会发出求偶的歌声，不过事实证明，雌蛙更喜欢来自泥穴内的歌声。原因就是这些歌声的声学特性可以传达出雄蛙有泥穴的重要信息。对于峨眉仙琴蛙中的雌性来说，评估雄蛙本身和他能带来的资源同样重要，后者还包括泥穴的深度，因为那里将是它存放自己最重要的基因财产的地点。雄性树蛙的声音具有的魔力同样令人惊奇。它们会利用作为巢穴的树洞的特征来展现歌声的魅力。通常这些树洞都有部分泡在水中，所以同一种频率的求偶歌声在不同的树洞中会产生不同的音效。雄蛙会先尝试用一系列的音高对潜在的雌性伴侣唱求爱歌，一旦达到可以让它们的信号产生最大振幅的音高，它们就会保持在这种稳定的频率上，继续发声。通过这种方法，它们可以将吸引配偶的机会最大化。 性费洛蒙 动物王国中的很多生物都要仰仗化学作用才能繁殖成功。嗅觉（气味）的力量在诸多生物过程中都极其重要，比如捕食、采集资源，当然还有求偶。各种分泌物的化学特征的微小变化可以转变它们的生态含义。尽管现代人并非缺少性化学信息素 （性费洛蒙），但不幸的是，我们却花了大量的时间和精力来消除它们。人类有种错误的印象——我们人体自然产生的气味给人感觉不干净，而且会招人烦。因此，我们用香皂来擦洗身体，用香波清洗头发，用香体剂、香水以及其他非天然化学制品掩盖自然体味。但人们忽略了一个事实，从哺乳动物到微小的无脊柱动物，大量的生物都广泛使用化学信息素，而且大多数化学信息都是为了让接收方与发出方发生性关系。很多起求偶作用的信息素都会引导生物在体能消耗和配子分配这两方面发挥最大效率。换言之，1号单身动物女郎释放的化学信号要比2号强，导致的结果就是，前者得到的精子分配更大。想象一下，如果你只消用鼻子闻闻就能判断出谁是合适的对象，那是怎样的画面？ 光是生物在使用性信息素策略方面的诸多花样就足以让人惊掉下巴了。通过化学反应“助兴”，成功拥有性生活的方法十分广泛，有的生物会播撒卵子（使用化学信号确保其配子能与同类的配子相遇），还有的会利用一系列化学物质让利己的生殖意愿最大范围地传播，或者诱惑那些毫无防备的性行为受害者。 我们可以得出一个结论，雄性动物会分泌出化学信息素来吸引雌性（反之亦然）。这在许多不同场景和环境下都会发生，包括在陆地上和海洋中。对于尝试诱惑雌性的任何雄性来说，关键问题在于他希望雌性只对他的精子感兴趣。如果雌性被某个雄性的气味吸引，怎样防止它被另一个乃至其他所有雄性的气味吸引呢？进化使得雄性掌握了不少独特的解决之道。很多雄性不仅会产生吸引雌性的信息素（很多情况下对从未有过性经验的雌性尤为管用），而且会释放让雌性产卵后对其他此类信息素反应“冷淡”甚至完全无感的“抑春素”。许多生物的口腔分泌物或射出的精液的成分，都含有这类抑制性欲的信息素，这往往就是为了在交配之后转移雌性的注意力。从本质上讲，这类“抑春素”的作用在于强化单配制，确保雄性生物的父亲身份。有些例子可以证明，这在进化上对雄性和雌性都有意义。比如说，在雌性接收到某次邂逅为它带来的所有精子之后，它可以转而将注意力放在别处。雄性还会产生并传播降低雌性对其他雄性吸引力的信息素。同样，这也可以被视为是雌性得到的一个好处，因为它可以免遭不受欢迎的追求者的骚扰，然而事情并不总是这样。 为了增加后代的基因多样性，有时雌性有意继续与其他雄性交配，这样的情况怎么办呢？要是雌性被条件差的雄性强迫交配，又会发生什么呢？在这些情况下，不管是让其“性致”全无的“抑春素”，还是让其“变丑”、对其他雄性失去吸引力的信息素，都无法避免或阻止雌性的生殖行为。许多无脊椎动物都会进行化学物质的“军备竞赛”，在这种竞赛中，雌性会进化出对雄性分泌的“抑春素”的抗药性，然后逐渐弥补这些信息素带来的生理和其他变化。这类生物化学战十分复杂，而且极难破译。 对于那些使用“抑春素”增加其生物适应度的雄性来说，还有更多坏消息。有好几种寄生蜂——会侵染许多蝴蝶和蛾子幼虫的致命寄生生物——已经进化得可以利用这些信息素的化学结构了。举例来说，在完美的世界里，雄性菜粉蝶（Pieris rapae）会将精子转移到“处女”雌蝶体内，其中还包含了类似“抑春素”的化学物质，可以让它不再有性行为。然后，它起飞去寻找下子儿（产卵）的合适地点，一次会产出20至50枚卵。从此时起，雌雄蝴蝶的噩梦就开始了。一种寄生蜂——赤眼蜂对苯乙腈（蝴蝶的“抑春素”中的有效成分）十分敏感，因此它们能发现交配过的雌蝶，然后跟踪它到产卵地点，并将它们的幼虫直接产在蝶卵中。这意味着寄生峰幼虫的一场盛宴，同时也是菜粉蝶的告别宴。因为寄生蜂有许多种，它们都能识别出各种蝴蝶的“抑春素”，这种特质会让寄生生物和宿主都面对强者生存的局面。换言之，既然蝴蝶有遭到灭顶之灾的可能，那么那些具有能抵抗蜂类入侵基因的蝴蝶就拥有了巨大的选择优势。这些“受到保护的”蝴蝶就能留下最多的后代，“蝶丁兴旺”，从而也就有越来越多的蝴蝶能抵御寄生蜂。与此同时，个别寄生蜂可能具有更高效的侦察系统，可以发现那些有抵抗力的蝴蝶，这些蜂在繁衍后代上也会更成功，如此这般。 雄性使用的信息素并不常常具有“抑春素”的作用。有时候它们也会释放有吸引力的信号，或者让其他对象变得有吸引力。雄性盗蛛会给雌蛛献上用蛛丝包裹的小礼物（通常是猎物）。这里用的蛛丝可不是普通的蛛丝，而是浸染着性信息素的特制蛛丝，是专门为求偶准备的。蛛丝上的化学物质会让雌蛛欣然接受这份礼物，摆出接受求爱的姿态，然后雄蛛就可以开始与其交配了。她得到了礼物，他则抓牢了她。新热带地区的蜘蛛也会制作浸染着信息素的礼物，它们既能吐出令雌蛛芳心大动的“性感蛛丝”，也能吐出一般的“结网蛛丝”。从麻醉状态下的雄蛛体内提取的蛛丝和人工包裹的小礼物就无法唤起雌蛛的情欲。 也不是所有的雌性都这么物质拜金。在很多动物物种中，雄性的地位是和他的繁殖成功息息相关的。有时候，化学信号会让雄性在雌性面前显得魅力十足，尤其是当他无法用传统路数赢得它的心的时候。拿一种名为滨海油葫芦（Teleogryllus oceanicus）的蟋蟀举例，该物种的雌性就更喜欢地位高的雄性。那么地位低的蟋蟀小伙儿该如何是好？他会改变自己的化学气味，让自己看起来更有吸引力。缺乏魅力的雄性还会增强一些与增加交配成功率有关的表皮化合物（表皮碳氢化合物或CHCs）的浓度。这有点像喷上特制的古龙水，让自己更有魅力一样，尽管这是生理自发产生的古龙水，而不是什么冒牌货。 雄性兰花蜂（tribe Euglossini，蜜蜂亚科）会产生另一种神奇的男性香水。它们会从各种各样的来源采集物质，如花朵、蘑菇、潮湿的落叶、陈旧的木材、树脂、腐烂的水果，甚至粪便，然后创作出属于自己的独一无二的气味。它们会将这种混合物质储存在后肢的特殊袋子里，人们假设（只会与一只雄峰交配一次的）雌蜂将根据这种气味判断雄蜂的优劣。这种复杂的混合物质不只包括环境中最常见的那些东西——雄蜂会留心将诸多罕见或稀有的物质掺入其中。基于这些原因，雄蜂的气味会被视为其基因质量的可靠象征。对于那些无法像竞争对手一样制造出沁人心脾的甜美香气的雄蜂来说，这显然是个噩耗。观察者发现，有的雄蜂会互相攻击，甚至为了偷走竞争对手的气味，不惜将其后肢扯下来。 为了雌性伴侣，雄性生物之间的竞争十分常见，而且往往会涉及赤裸裸的欺骗。蜜蜂的例子就说明，一只雄蜂的损失可能就意味着另一只的收获。红边束带蛇（Thamnophis sirtalis parietalis）会大量（成千上万条）聚集在一起冬眠，度过加拿大的严冬。苏醒之后，这些蛇会迅速切换到繁殖模式。加拿大马尼托巴省的许多小镇就因为它们大量聚在一起交欢的奇景吸引了众多游客。蛇起初从麻木的冬眠状态中醒来时，身体僵硬而冰冷，因此在遭到乌鸦之类的天敌袭击时不易脱身。雄蛇会释放雌性性信息素，吸引（已经暖和过来的）其他蛇来与其亲热，以便加快取暖。这类同性间的小把戏会让雄蛇直接受益，即获得温暖。等体温达到适宜求偶的程度时，它们又会立刻停止释放雌性性信息素。研究人员在实验中成功通过降低蛇的体温诱使它们释放了雌性性信息素，这说明这类诡计只会在从冬眠中苏醒后的早期出现。不过，这对于使诈的雄蛇来说并非全是好事。若干追求者的求偶行为可能会对雄蛇的呼吸造成不良影响，在有的极端案例中，雄蛇会面临被强制交配或窒息而死的命运。 我已经聊了很多关于雄性利用各种化学手段提高繁殖成功率的故事。现在来聊聊雌性生物的化学手段。在大多数案例中，雌性生物产生的化学信息素都是在向未来的伴侣传达自己已经性成熟的信号。对许多无脊椎动物而言，它们与未来的伴侣之间往往隔着遥远的距离，要在这样的情形下互通款曲，最有功效的常常是雌性产生的信息素。此外，从未有过交配经历的雌性释放的气味标记与已经交配过的雌性有着显著的不同。这对于未来的雄性伴侣是一则重要信息，因为比起体内已经有其他（一个或多个）追求者的精子的雌性，它们往往更愿意“开垦处女地”。谈到雄性挑选“处女”伴侣这件事，也许最夸张的要数有性食同类（sexual cannibalism）现象的物种了。在很多有性食同类现象的物种之中，在被狼吞虎咽地吃下肚之前，雄性只有一次（有时是两次）成功的繁殖机会。因此，雄性坚持寻找那些尚未交配的雌性在生物学上相当有道理。而雄性认出这类重要特性的首要途径就是信息素。事实上，在转刺蛛（orb-weaving spiders）中，雄性是否心甘情愿被同类吃掉，主要取决于包围他的雌性性信息素是怎样的。比起陷落“处女”雌蛛信息素的雄蛛，那些面对“非处女”雌蛛的蜘蛛小伙儿往往更倾向于逃跑。这种甘愿被吃的自我牺牲行为，可以归结为一种以生物适应度为目的的倾向。其他生物也在察觉异性信息素变化方面练就了一身本领，十分敏锐；人类却千方百计地将自己的信息素清理干净，不留一丝痕迹。二者完全是两回事。 ◎ 在YouTube 6000万观众热捧的动物科普节目荟集成书。 ◎《发现》《动物星球》《国家地理》频道主持人权威打造。 ◎ 有性生殖的博弈论，生物本能的决策学，动物界“金赛报告”。 ◎ 拓宽眼界，扫荡知识盲区，欺诈、操纵、性胁迫、性食同类、偶外交配、后代劫持、雌雄同体……性远不止“把A放入B”那么简单，这才是有性生殖的自然本色。 ◎ 趣味中蕴藏人文关怀，升级认知，生命的进化实质由生物的“性驱力”决定。由动物反观人类，让我们更深层次理解生命本质，也抚慰着我们，具有特殊性取向和性能力并不孤独。 ◎ 书中每一小节都很简短、自成一体，同时也与主题紧密相关，呈现出惊人的广度和深度。