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有第三种性别的鱼

发表时间:2023/01/07 21:35:03  来源:海洋欢乐谷   作者:周泽华  浏览次数:1949  
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我们往往默认一只动物如果不是雄性,那它就是雌性。然而大自然里的生命远比我们想象中的更有意思。

美国加州的夏天阳光明媚,科学家们在托马莱斯湾(Tomales Bay)寻找着拥有第三种性别的鱼——斑光蟾鱼(plainfin midshipman fish)。更确切地说,这些鱼不仅有雌性和雄性之分,而且雄性又分为两类:一类(Type Ⅰ)和二类(Type Ⅱ)。这三种性别是可以从身体结构上来区分的:

一类雄鱼的体形是最大的,二类雄鱼的体形和雌鱼的差不多。下图中的A图,从上往下分别是一类雄鱼、雌鱼、二类雄鱼。B图显示的是它们的鳔,从左往右分别来自一类雄鱼、雌鱼、二类雄鱼。仔细观察可以看出,雌鱼和二类雄鱼的鳔偏小且肌肉不明显。C图显示的是它们的性腺,从左往右分别来自一类雄鱼、雌鱼、二类雄鱼。令人吃惊的是,尽管一类雄鱼体形更大、更强壮,但性腺却和二类雄鱼的差不多大。

接下来,这些鱼真正有意思的部分才刚刚开始!为了便于讲述故事,我接下来戏称一类雄鱼为“肌肉鱼”,二类雄鱼为“王叔叔鱼”。

繁殖期,肌肉鱼会挑一个有石板的地方,用自己强壮的鳍和嘴不断地把沙子和小石块铲出去,来搭建一个温暖的小屋。

图源:https://www.sciencenews.org/article/melatonin-makes-midshipman-fish-sing

在夜晚降临时,肌肉鱼游到小屋门前,用自己的歌声吸引雌鱼。它在唱歌时,鳃部快速地抖动(唱歌也是个力气活)。雌鱼确定了声音的来源,便来到肌肉鱼的小屋前打量着。若雌鱼觉得“还有点意思”,就会到小屋里去“坐坐”;若雌鱼动了心,则可以和雄鱼繁殖后代。然而,如果雌鱼对这个求偶过程不满意,想离开,不是什么“善茬”的肌肉鱼会横过身子挡住出口,将雌鱼困在小屋里。被困住的雌鱼不得不屈服,用肚皮抵着小屋的墙壁或天花板来产卵。肌肉鱼还会用身体不断地挤压着雌鱼,生怕它跑了。(有时候,雄鱼会在唱歌的间隙,把在门口的雌鱼猛地一下推进小屋。)

图源:Brantley,1994

整个产卵过程可以长达10个小时。期间,肌肉鱼不停地翻滚和抖动身子,科学家可以观察到肌肉鱼排出一缕白色的精液给卵授精。时不时地,肌肉鱼还会咬上雌鱼一口;科学家还录到了可能来自雌鱼的嘀咕声。当交配告一段落,肌肉鱼便会把雌鱼赶出小屋,在接下来的10个星期里,它会尽心尽力地保护着鱼卵。

有的夜晚会发生更戏剧性的情节。王叔叔鱼偷偷摸摸地溜进肌肉鱼的小屋,想利用现成的雌鱼和自己繁殖后代。科学家们发现王叔叔鱼有两种“作案手段”。

一种是近身的方法:“sneak spawning” 。王叔叔鱼会悄无声息地躲在小屋的角落里;为了让自己更隐蔽,它会像雌鱼一样倒挂在墙壁或天花板上。当雌鱼进入小屋时(自愿或被迫地),王叔叔鱼也会像肌肉鱼一样咬着雌鱼来给卵授精。

另一种是远程的方法:“satellite spawning” 。王叔叔鱼会蹲在小屋门口或者没封好的角落,静静地等着雌鱼完成排卵。当卵排出后,王叔叔鱼迅速转过身子,用自己的臀鳍扇出强力的水流,让精液向那一排排卵涌去。(二类雄鱼虽然身子小,但其更发达的性腺在这个时候发挥了作用。)

若肌肉鱼发现了王叔叔鱼,就会张大嘴巴不断地发出低沉的声音作为恐吓。

其实二类雄鱼的数量仅是一类雄鱼的1/9。那肯定有人会问:既然可以不劳而获,一类雄鱼干啥要去辛苦地吸引雌鱼呢?

这个问题可以从三个角度来说。

首先,一类雄鱼的发声肌肉更加发达,二类雄鱼发不出的但一类雄鱼能发出的声音可能是吸引雌鱼的关键。为什么雌鱼和二类雄鱼都没有强大的发声器官?科学家觉得有可能是后者在模仿前者,也有可能只是它们没有必要演化出这个特征。(并不是鱼本身有意识地去选择长出某个特征,而是大自然在某个时间点恰好偏向鱼群里具有这个特征的个体,因而这些个体能幸存下来并繁衍更多的后代。)因此,看似二类雄鱼可以不劳而获,但一类雄鱼能和异性交配的机会更多。

其次,只有一类雄鱼有筑巢的能力,二类雄鱼和雌鱼都不会。因此,后两者在不交配时只能窝在沙子里,这样也让它们更容易暴露在被捕获的风险之中。

再次,只有一类雄鱼会照看受精卵,二类雄鱼在授精之后就灰溜溜地跑了。因为有父亲的照顾,一类雄鱼的后代的存活率会比二类雄鱼的更高。

斑光蟾鱼的三个性别之间的关系是那么的微妙,让人不得不感叹大自然的多彩。

参考文献:

Brantley, R. K., & Bass, A. H. (2010). Alternative male spawning tactics and acoustic signals in the plainfin midshipman fish porichthys notatus girard (Teleostei, batrachoididae). Ethology, 96(3), 213–232. https://doi.org/10.1111/j.1439-0310.1994.tb01011.x

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