一輩子都在媽媽肚子裡度過的螨?與性別比的形成

一輩子都在媽媽肚子裡度過的螨Acarophenax tribolii,雄螨一輩子都在媽媽肚子裡度過,還沒出生就死了,卻給了科學家絕佳的素材,研究何謂理想的性別比,亦即在沒有競爭的環境之下,一夫多妻能產生最多的後代。1:1的性別比,是不同性別之間彼此競爭、消長的結果。

撰文|許翠庭

蟎(mite)是一群小型蛛形綱的成員們,此蟎非文章當事蟎|來源:MotionElements

 

孔老夫子曾經說過:「未知生,焉知死。」然而,對公的Acarophenax tribolii而言,可不是這麼一回事喔。

 

一輩子都在媽媽肚子裡度過的 Acarophenax tribolii

這一篇的內容會比較噁心一點,不過身為科學青年,我們就用科學的眼光看待就好,沒在害怕的啦! 

Acarophenax tribolii 是一種螨,他們的蛋會直接在媽媽肚子裡孵化,然後成長、交配,這些過程都是在媽媽的肚子裡完成的,期間就靠著吃媽媽的身體過活。交配完以後公蟲會直接在媽媽的肚子裡死掉,已經懷孕的母蟲鑽出媽媽的肚子,再繼續一個循環。也就是說,公蟲在還沒有出生之前就已經死掉了,可謂未生先死,他們的一生,全部都在媽媽的肚子裡面度過。

示意圖:一個性成熟的雌蟎體內有一雄、四雌的未成熟蟎個體,圖中物種為Siteroptes graminum|來源:圖片連結/原書籍 Rack, 1972。

 

這聽起來就是一個普通的獵奇恐怖故事,然而,Acarophenax tribolii的生活史,其實可以讓我們窺見一個演化上的重大議題—— 性別比的產生。

 

大自然喜歡一夫一妻雙雙對對……真的嗎?

有些問題的答案看起來很明顯,但仔細一想,就會發現事有蹊蹺,讓人一時回答不上來。今天我們要來探討的問題就是:大家有沒有想過,為什麼大部分兩種性別的動物,公的和母的比例都大約是1:1?

一般人的直覺可能是:因為這樣一個配一個,大家都不會找不到交配對象,人人都可以交配,剛剛好啊!不不不不不,演化不是這樣運作的。演化不會預測未來,不能事先根據需求來進行設計,而是能夠產生最多後代者才能留下。仔細一想,公的動物一次可以產生很多精子,母的動物一次只能產生一點點的卵子,如果要把效率最大化,產生最多的後代,應該要一夫多妻,母的個體數量比公的個體數量多,這樣卵子的數量才能配得上精子的數量,多出來的精子才不會被浪費掉,才能產生最多的後代呀?

那麼,動物界常見的1:1性別比究竟是怎麼產生的呢?

這個問題連達爾文本人都想不出來,最後他決定留給後人來解答,後來是由R. A. 費雪(R. A. Fisher)解開了這個謎團。

原來,這是因為如果大自然遵循著最有效率的策略──一夫多妻的話,公的數量比較少、母的數量比較多,公的在交配市場上就會變得比較搶手,傾向生公的基因在演化上就會占優勢,公的就會變得越來越多;多到一個程度以後,母的反而變成了少數,於是,母的就會變得比較搶手,傾向生母的基因佔了演化上的優勢,母的又變得越來越多……

就這樣周而復始,公母的比例一再消長,久而久之,就會形成公:母大約等於1:1的動態平衡,跟一夫一妻、雙雙對對的理想一點關係也沒有。

 

回到 Acarophenax tribolii 的話題

可是,在Acarophenax tribolii的例子裡,公的Acarophenax tribolii和母的Acarophenax tribolii的交配對象,都僅僅只限縮於源自同一對父母的兄弟姊妹,既然只有一對父母,沒有競爭對手,自然也就沒有什麼生公的或生母的誰比較佔優勢的問題了。

在這種情況下,大家會預期公的母的比例是多少呢?

正如前面所提到的,公的一次可以產生很多精子,母的一次卻只能產生少少的卵子。如果要最有效率的產生最多後代的話,應該是一夫多妻,一個公的配很多母的、同時讓很多隻母的懷孕才對。果然,Acarophenax tribolii一胎只會產生一隻公的,卻會產生多達15隻母的。也就是說,公的Acarophenax tribolii在媽媽肚子裡享受齊人之福,可是他的一生也就這樣而已了,享受完就死掉了。這個例子相當符合科學家的預測。

從 Acarophenax tribolii 的故事,我們可以知道:一比一的性別比並不是大自然的定律,而是許多背後運作的機制導致的結果。或許,多看看自然界的各種物種,也能開啟我們對人類社會制度更多的想像;除此之外,很多乍看之下沒什麼、甚至是很明顯的問題,仔細一想,就會發現其實並不是我們表面上看起來的樣子,而是細藏了很多很多的學問。這是不是很有趣呢?

 

參考資料:

  1. D. Hamilton. Science 156: 477-488. 1967. Extraordinary Sex Ratios.
  2. D. Gould. 1992. The Panda's Thumb: More Reflections in Natural History.
  3. JOHN DENNEHY. THE EVILUTIONARY BIOLOGIST. 2007. Extraordinary Sex Ratios.
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