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這些雄性因瘋狂交配死亡,連屍體也變成了同類的食物

2024-04-12科學

在澳洲的山村,村民或遊人有時能見到一種奇景:一只身形單薄的雌性北部袋鼬(Northern quoll)不得不背著8只幼崽快速地奔行。你或許想感嘆一聲雄性的冷漠,但這可能會同時傷害8只早已在黃泉下的雄性。事實上,不只是8只, 幾乎所有的成年雄性北部袋鼬都命喪在一場持續3周、瘋狂混亂的交配期之後

北部袋鼬和袋鼠一樣是有袋類動物,它們的體型都接近幼年貓,渾身鋪滿棕色皮毛,上面點綴著白色的斑點。盡管外形可愛,但它們其實是兇猛的捕食者,借助鋒利的爪子和牙齒,它們能爬上垂直於地面的懸崖峭壁捕捉獵物。除此之外,它們對環境的適應能力也非常強, 能在一些十分崎嶇的地形和極端氣候中生存 ,甚至可以在氣溫達到50℃的地區活動。

△ 北部袋鼬(來源:Wildlife Explorer/Picasa Web Albums/維基百科)

即便如此,它們卻沒能在澳洲繁衍生息,反而正瀕臨滅絕,這和它們最引人註目的特征有關—— 雄性北部袋鼬會采取單次繁殖(Semelparity)的策略 。所有的雄性幾乎都會參加成年後的第一個交配期,這也是唯一的一次。為了擁有盡可能多的後代, 這些雄性會將體內的絕大部份能量用於交配 ,最終它們身體崩潰,在交配期後兩周內陸續死去, 壽命只有11個月 。相比之下,雌性的壽命可以達到3~4年。

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瘋狂而黑暗的3周

在澳洲冬季(5月末至8月)的某個時間,所有的北部袋鼬會同時開始交配。澳洲陽光海岸大學的動物生態生理學家克里斯托弗·基利門特(Christopher Clemente)說,在3周的時間內,所有的雄性會花整天的時間四處尋找雌性, 與盡可能多的雌性交配,一次交配時長從數小時到14個小時不等。

這一時期,它們還會與其他的雄性爭鬥,以搶奪交配機會,因此常有嚴重受傷的情況。一些研究者就曾觀察到一只雄性北部袋鼬在打鬥中失去睪丸,喪失了交配動力,但與此同時它的壽命明顯延長,變得和族群中的雌性相當。

不只是北部袋鼬,澳洲一類體型更小的有袋動物—— 袋鼩 中的雄性也會在經歷第一次混亂瘋狂的交配期後全部死去。袋鼩的體型比北部袋鼬小很多,外形酷似老鼠。近期,一項新的發現更是給袋鼩們混亂瘋狂的交配期蒙上了一層暗黑的色彩。

根據一位研究人員的回憶,他首次觀察到 袋鼩在交配期會吃那些死去的、雄性同類的屍體 :一只啃食同伴屍體的袋鼩體型較大,但右眼受損,它的四肢和身上的毛發都有脫落的情況——或許很快它也會成為別人的盤中餐。目前,研究人員已經了解到黑寬足袋鼩(dusky antechinus)和棕色足袋鼩(brown antechinus)都會在交配期吃死去的雄性同伴們的屍體。

△ 黑寬足袋鼩(左)和棕色足袋鼩(右)(來源:維基百科)

從積極的角度來看,那些剛死去的雄性袋鼩是 一種高能量且方便獲取的食物 ,不僅能幫助懷孕的雌性補充營養孕育後代,也造福了其他即將進入交配期的雄性袋鼩,讓它們擁有更大的體型和更充沛的精力。

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犧牲睡眠換取交配時間

不過在這樣暗黑的小插曲中,雄性的袋鼩仍然會不可避免地走上死亡的道路,而它們死亡的真正原因一直是一個長期困擾科學家的謎團。很多科學家認為, 雄性有袋類動物的同步死亡和「交配症候群」 (mating syndrome,也稱為「自殺式交配」) 有關 ,不過不同有袋類動物的死亡原因並不相同。

基利門特和同事仔細追蹤了一些北部袋鼬在交配期的活動。在一項發表於【皇家學會開放科學】( Royal Society Open Science )的研究中,他們發現北部袋鼬喜歡獨居,通常會有各自的領地,但在進入交配期後, 雄性為了找到雌性密集生活的區域,可以一天之內跋涉10千米左右 ,這相當於人類一天步行了40千米。基利門特說:「為了盡可能頻繁地交配,雄性會跑很遠的路,它們的欲望如此強烈,以至於它們會放棄睡覺,花更多的時間去尋找雌性。」

澳洲拉籌伯大學等機構的科學家近期在一篇發表於【當代生物學】( Current Biology )的研究中,也發現了黑寬足袋鼩和寬足袋鼩(agile antechinus)在交配期都會有缺乏睡眠的情況。

△ 寬足袋鼩(來源:維基百科)

作為一種睡眠極其規律的動物,黑寬足袋鼩 每天需要15.3小時的睡眠,睡覺次數超過1000次 。它們在清醒狀態下只需要不到5秒的安靜狀態,就能進入慢波睡眠狀態——令人極其羨慕的睡眠狀態。但進入交配期後,它們的睡眠會明顯減少。雄性的過度活躍也會讓雌性寬足袋鼩缺乏睡眠,不過 雄性每天的睡眠時間仍會比雌性少3個小時,並且會一直持續3周

雖然缺乏睡眠可能不是導致這些雄性有袋動物死亡的主要原因,但研究人員認為缺乏睡眠會導致雄性的身體逐漸惡化,缺乏抵抗力。在交配期後期, 這些雄性會開始出現內出血和潰瘍,皮毛會一塊塊脫落 ,有時它們會瞎著走路,但仍然會試圖和雌性交配。

這樣艱難的處境和它們在這個唯一的繁殖季承受的巨大生殖壓力有關。一些研究者認為,在強烈的性選擇驅動下,雄性的有袋動物演化出了減少睡眠增加交配時間這樣的適應力行為。

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喪鐘鳴響

為了擁有更多的後代, 雄性北部袋鼬和袋鼩體內的睪酮水平會一直處於一個很高的水平 ,這會讓它們在交配期與其他雄性激烈地競爭,以搶奪配偶。不過兩種動物也有不同的地方,在交配期,北部袋鼬體內並不會出現皮質類固醇激素增加的情況,但是袋鼩會有。

拉籌伯大學的研究者表示,袋鼩更小的體型會導致它們儲存的脂肪有限, 體內的皮質類固醇激素升高可以促進蛋白質的分解和代謝 ,使得它們可以消耗肌肉來提供能量,維持更好的交配表現。皮質類固醇增加會讓袋鼩更活躍,且富有精力,交配能力增強。不過,隨著皮質類固醇水平升高到病理水平,袋鼩的免疫系統會被完全抑制,導致整個免疫系統出現崩潰。

除了以上這些因素,在交配期, 北部袋鼬和袋鼩們梳理毛發時的精細程度會降低 ,這會導致它們 更易被病菌感染,遭受寄生蟲的侵害 。此外,由於缺覺和生殖壓力,雄性會對捕食者和環境中的威脅放松警惕,這也導致它們更容易被流浪貓等捕食者襲擊。

△ 雌性寬足袋鼩孕育著出生時如米粒一般的後代(來源:維基百科)

除了雄性自身的原因,族群中雌性特殊的交配習性,也讓雄性不得不背上這些壓死它們的「稻草」。在這些有袋動物中, 雌性的發情期較短且高度同步 。為了擁有更優良的後代, 它們還會和多個雄性交配,這無疑加劇了雄性個體之間的體能競爭和精子競爭 ,逼迫雄性變得更加活躍。雄性可能不僅需要在3周睡眠較少的情況下保持交配活力,還需要付出長時間清醒帶來的代價,最終不得不在嚴重的寄生蟲感染和身體潰散中走向死亡。

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生存遭受威脅

這些雄性的同步死亡或許並非是由單一因素導致,更可能是多種因素疊加的後果。當科學家將視角拉回這些雄性采取單次繁殖(Semelparity)的策略時,他們發現這 會極大地傷害這些有袋類動物中的雄性 ,這種策略無疑是致命的,但與此同時,它也會帶來非常大的好處: 讓整個物種擁有非常豐富的基因多樣性 ,當成年雄性死去,它們也不會再與自己的後代競爭食物和交配機會。

但這樣的繁殖策略,在環境中威脅逐漸增多的情況下,可能也會嚴重威脅有袋類動物族群的維系。據澳洲野生動物保護協會的數據, 現存有大約10萬只北部袋鼬,但它們的數量正在「迅速下降」 。北部袋鼬和袋鼩們主要面臨的威脅都是野貓等動物的捕食。此外,北部袋鼬還特別容易受到甘蔗蟾蜍的毒害。在過去的幾十年裏,隨著甘蔗蟾蜍在澳洲北部的入侵和蔓延,相關地區的北部袋鼬的數量也明顯減少了。

另外,隨著氣候變遷,大範圍的高溫火災和放牧導致地面植被的覆蓋減少,也會導致有袋類動物失去庇護所,更容易暴露在捕食者的眼皮之下。目前,當地的多個物種保護組織正在嘗試控制野火和修復植被等,以期恢復這些可愛又瘋狂的有袋類動物的庇護所。

參考資料:

[1] https://www.eurekalert.org/news-releases/1031618

[2] https://newatlas.com/biology/cannibalism-antechinus-marathon-deadly-sex/

[3] https://www.bbc.com/news/world-australia-64480070

[4] https://www.nytimes.com/2024/01/25/science/marsupials-sleep-sex-antechinus.html

[5] https://www.theguardian.com/environment/2023/feb/01/dying-for-sex-endangered-male-quolls-may-be-mating-themselves-to-death-instead-of-sleeping-scientists-say

[6] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.221180

[7] https://www.publish.csiro.au/am/AM23042

[8] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(23)01764-5