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為了交配,雄性動物有多拼?貓生殖器帶刺,鴨子進化出螺旋形丁丁

繁殖是動物生命中最重要的課題之一。為在激烈的繁殖競争中拔得頭籌,搶占先機,雄性動物各顯神通,進化出了大小、形态各異的丁丁。

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人類雖是高等的智慧生物,但也逃不掉進化的法則。研究顯示,女性在進化中隐藏了排卵期,一年四季都可以,次數和時間均無限制;男性在進化中也丢失了重要特征,基因研究發現,人類祖先的丁丁長有骨骼(陰莖骨),這與現代人類相去甚遠。

人類丁丁曾長有骨頭,為何卻在進化中丢失?

丁丁長骨頭,這聽起來匪夷所思,但實際上卻是一種普遍的自然現象。在人類的近親中,依然有靈長類保留了這根骨頭,比如:大猩猩和黑猩猩都有一塊陰莖骨。

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黑猩猩也有丁丁骨

生物解剖學揭示了丁丁骨的奧秘,外觀上多呈棍狀,粗細、彎曲度、大小因物種而異。比如:大猩猩的丁丁骨隻有6mm,相對大小微不足道;海象的丁丁骨則長達50~60cm,占體長的16~18%。

研究表明,丁丁骨隻存在于真獸亞綱7個目的物種中,即非洲鼩目、食肉目、翼手目、靈長目、齧齒目和勞亞食蟲目。但在2014年,Weimann等學者研究了一種美洲鼠兔,結果也在其丁丁上發現了一枚尺寸很小的陰莖骨,在科學界引發了轟動。

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不同規格、尺寸的丁丁骨

這一發現意味着丁丁骨的存在範圍更加普遍,因為美洲鼠兔在分類上屬于兔形目。不僅如此,動物的丁丁骨還具有“不穩定性”,在進化過程中也可能會丢失。

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不同物種的丁丁骨,具有不同的形态特征

以哺乳動物為例,其陰莖骨在進化中丢失了十次,獲得了九次。丁丁骨并非同源結構,不同物種的丁丁骨分别獨立進化。靈長類的丁丁骨普遍小巧,隻有1~2cm,而人類更加特殊,根本不存在丁丁骨,這其實是進化丢失的結果。

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靈長動物的系統進化樹

丁丁骨到底有什麼作用?可能有人會想當然地以為,有了丁丁骨,動物交配的時間會更持久。這種說法确實有一定道理。科學家認為,丁丁骨能延長動物的交配時間,一般在3分鐘以上,雄性動物以此提高雌性受孕的幾率,進而防止雌性與其他個體交配。

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科學家還發現,交配時長和丁丁骨之間存在一定的關系:越是持久的雄性動物,其丁丁的尺寸就更大,而這樣的動物一般都有丁丁骨的支撐。當然,凡事都有例外,比如:倭黑星星單次交配的時間隻有15秒鐘,但它們仍有一個陰莖骨,即便尺寸隻有8mm左右。

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丁丁骨的存在與插入持續時間的共同進化

有朋友可能會問了:既然丁丁骨在争奪配偶和延長時間方面如此重要,人類為什麼還會失去它呢?對此,科學家也給出了解釋:這和人類的生殖政策有關。

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和其他動物相比,人類男性幾乎沒有性競争,女性通常一次隻和一名男性發生關系。久而久之,人類的生育政策發生了變化,這可能是“壓垮”丁丁骨的最後一根稻草。

為了交配,動物們到底有多拼?

繁殖競争普遍存在,各物種是以出現适應性演化,這種變化不僅展現在更快的速度、更強的身體上,還展現在形态各異的丁丁上。

美國listverse網站在2012年曾刊登了“全球十大意想不到的動物丁丁”案例,着實讓人大開眼界。在這些動物面前,人類的尺寸完全不值一提,排名第一的藤壺就是個典型的例子。

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藤壺有類似貝類一般的外殼,但它并不是貝類,而是甲殼動物,和蝦蟹的關系更近。藤壺是一個“先浪後宅”的角色,在幼蟲期會經曆浮遊幼蟲、無節幼體、腺介幼體的自由階段,完成變态後營固着生活,附着在礁石和海龜、鲸魚的體表,再也無法随意移動。

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為了繁殖後代,藤壺進化出了很長的丁丁,幾乎是全身長度的8倍!在繁殖期,藤壺伸出超長的丁丁尋找附近的同伴,并将精子儲存在鄰居的體内。有意思的是,藤壺雌雄同體,既可以使同伴受精,也能“被受精”,或者兩種情況兼而有之。

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如果要論尺寸,地球上沒什麼生物比藍鲸更厲害。藍鲸是地球上現存最大的哺乳動物,體長可達33m,重180噸,與之相比對的丁丁也是相當巨大。資料顯示,一頭成年藍鲸的丁丁長達500cm(普通長度為240~300cm),直徑長30cm,重達68公斤。根據每個睾丸的大小,藍鲸單次射精量估計約為 35 美品脫,約合17升!

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除了藍鲸,一些小動物的丁丁也很有特色。比如:雄性臭蟲的交接器(丁丁)又細又長,能直接刺入雌蟲的腹部,并将精子注入其中。這些精子通過血淋巴擴散到雌蟲的卵巢中,實作與卵子的結合。這種交配方式直接又暴力,科學家将之稱為“創傷式授精”( Traumatic insemination )。

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不過,這種交配政策也有弊端。一方面,雌蟲因受到雄蟲的攻擊而産生創口,更容易被細菌感染,導緻存活率下降;另一方面,注入的精子也會引發免疫反應,同樣不利于生存力的提高。

貓的生殖器長有倒刺,鴨進化出螺旋狀丁丁

對人類而言,發生性行為不單是為了繁殖後代,更可能是為了獲得生理快感,一個帶刺的丁丁顯然會讓人無法接受。

奇葩的是,貓科動物普遍都有帶刺的丁丁,這無疑會使交配過程變得異常痛苦。是以,母貓在交配時往往會發出尖叫聲,等交配結束後,甚至還會反過頭來攻擊公貓。

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公貓丁丁的倒刺到底有什麼作用?科學家提出了兩種解釋。

第一種解釋:刺激排卵。母貓在交配前不會排卵,丁丁刺的作用是刺激母貓的生殖器官,便于排卵受精。

第二種解釋:完成交配。貓科動物天生具有獨來獨往、逃避痛苦的本能,公貓丁丁上的倒刺能防止母貓貓在交配過程中逃跑,即加強對母貓的身體控制,保證完成交配過程。

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值得一提的是,貓丁丁上的倒刺并非一出生就有,而是在3個月大時才會開始發育,6個月大時發育完全,全程還需要睾丸激素的刺激。隻要提前絕育,避免睾丸激素的作用,公貓的丁丁就不會發育出倒刺。

如果說貓的生殖器讓人不能了解,那麼鴨子的丁丁就更讓人離譜了。鴨類的丁丁呈螺旋狀結構,形似開瓶器;尺寸也很大,長度可達20cm,約占體長的一半。據維基百科記載,阿根廷藍嘴鴨的丁丁能長到42.5cm,而該物種的平均體長也隻有36~46cm!

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與丁丁的外形相反,雌鴨的生殖器則是反螺旋結構,這使得受精變得異常困難。說到這,大家可能一頭霧水:為什麼會出現這樣的結構?科學家認為,雌鴨生殖器的構造是“性競賽”的結果!因為在鴨子的世界中,強迫交配的現象很常見,雄鴨的交配行為十分暴躁,甚至有雌鴨是以喪命。

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此時,反螺旋的結構就增加了受精的難度,有助于擺脫(淘汰)特定雄鴨的精子,相當于提高了雌鴨的性選擇權。如果雌鴨想與某個雄鴨交配時,就可以放松洩殖腔的肌肉,使雄鴨的丁丁更容易進入,精卵更容易結合。是以,螺旋和反螺旋的生殖結構實際上是雄鴨和雌鴨在生育選擇上的較量。

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科學家還發現,鴨子丁丁的長度存在明顯的季節性變化,夏季的尺寸普遍更長,冬季則最短。由此可見,丁丁的變化遠比想象中更加“靈活”,五花八門的丁丁其實不足為怪!

總結

動物的丁丁千奇百怪,形态各異,表面上毫無章法可循,實則是交配競争和适應性進化的結果。動物如此,人類又何嘗不是如此?

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