撰文 | 张二七

天气变化、侵占栖息地、过分捕猎等因素正严重威胁着地球上的生物多样性。对于濒危的种群来说，影响其繁殖与遗传的主要因素有三个：选择（包括自然选择和性选择）、突变和基因交流。已往，在试图拯救因种群范围过小而濒临灭尽的动物时，研究者经常从后两个因素入手，通过提供低风险的栖息地和制止种群内的嫡亲繁殖，来逐步扩大种群范围。

然而最近发表于《全球变化生物学》（Global Change Biology）的一项研究却给了我们新的启发。研究者发明，劈面临“灭尽旋涡”（extinction vortex）时，相比“一夫一妻”的种群，实行“一妻多夫”制的甲虫种群能存活更久。他们据此提出，在生态掩护事情中，也应当更多地器重种群中的性别比例和交配模式，这大概能帮助我们更好地拯救濒临灭尽的生物。

致命的灭尽漩涡

“灭尽漩涡”描述的是一种理论中的情景。在这个漩涡中，生态情况、种群基因池与种群数目等因素会不停地相互作用、相互放大影响。一旦其中一环被打破，使得某个种群跌入这个漩涡，它们就会被其间的反馈效应推动，加速走向灭尽。

在经典的灭尽漩涡模子中，焦点的三要素是情况压力、种群基因多样性衰减和种群范围缩小。

详细来说，天气变化、外来生物入侵、人类过分捕猎等情况压力会侵占某种生物的栖息地，从而导致其种群范围减小、各种群间交流减少。而对如许较为独立和小范围的种群来说，其基因多样性也会衰减。原理很简朴：它们既没有足够的个体数目来提供足够的突变可能性，也缺少从外界接纳新基因突变的渠道。而这种基因的单一是致命的，这会使得它们对情况压力更为敏感，一个很小的变化大概就能造成团灭，或是大范围减少其数目。而更小的种群范围又会导致更缺少的基因多样性，以及更差的顺应能力。在如许的恶性循环中，很少有物种能逃走灭尽漩涡，幸存下来。

2019年，联合国“生物多样性和生态体系服务政府间科学政策平台”（IPBES）在陈诉中就指出，目前预计有100万个物种正在加速灭尽，大量生物正面临着灭尽旋涡的威胁。已往，为了相识如何更好地举行生态掩护，也有许多研究曾在野外或实验室条件下举行观察，并利用这一模子相识差别种群在差别条件下的生存能力。然而最近，东英吉祥大学的研究者提出，经常被忽视的“性选择”可能会灭尽漩涡中的种群产生巨大影响。

“一妻多夫”照旧“一夫一妻”

事实上，“性选择”在生物演化中发挥了怎样的作用，自古以来一直争论不休。达尔文曾说过：“每当我看到雄孔雀的尾屏，就以为难熬！”这是由于从自然选择的角度看来，雄孔雀过分华丽的尾屏对生存似乎有百害而无一利。对此，传统的观点是，动物用于求偶的夸耀特性是他们身体素质上风的“广告牌”，通过这种看似无用的性选择，自然选择实在得到了增强。从这个角度来说，性选择可能是维持种群康健的要害气力：同性（通常是雄性）间的竞争与异性（通常是雌性）的选择可以在个体间产生更大的遗传差异，从而使种群更具顺应能力。

然而也有阻挡者认为，性选择并非自然选择的“附属品”，而是独立存在的一套体系。从这一理论出发，这种纯粹为了求偶的特性可能会与自然选择的需求渐行渐远，使种群的演化偏向脱离相宜生存的最佳状态。在1999年，Moen等人就对爱尔兰麋鹿的灭尽提出了一种假设：在它们的性选择历程中，过于寻求巨大的鹿角，而越来越大的鹿角不仅成为了雄鹿的生存负担，还可能加速了整个群体的阑珊。

为了测试性选择究竟在种群演化中饰演了怎样的脚色，东英吉祥大学的研究者在实验室中模拟了灭尽漩涡的场景，并观察甲虫在严酷的“一夫一妻制”与“一妻多夫制”的交配模式下，应对情况和基因压力的能力。

他们选择了一种名为赤拟谷盗（Tribolium castaneum）的甲虫，这种甲虫繁殖速率很快，而且很容易养殖。在交配历程中，第一组中的每只雌性都可以在五只雄性个体中选择交配对象，而第二组中的雌性只能选择固定的雄性甲虫交配。为了制止嫡亲繁殖，并包管严酷的交配制度，研究者在每次繁殖后，都会将其全部后代混淆在一起，直到下一代繁殖时，再将雌性和对应的雄性断绝。

在两组各繁殖95代之后，研究小组将其置于灭尽漩涡场景下，并再次繁殖了15代。为了模拟灭尽漩涡，研究者选择了限定食品、袒露于高温（这会影响雄性甲虫的生养能力），以及控制每一代的有用种群范围。

结果很明显，“一夫一妻”组的甲虫难以应对漩涡中的情况和遗传压力，在实验竣事时它们全部死亡了。而“一妻多夫”组的甲虫数目降落速率要慢得多，实验竣事时另有60%的个体存活。

研究的通讯作者Matthew Gage教授表示：“在消除了繁殖历程中的竞争和选择后，产生的甲虫种群越发脆弱，也更难以面临情况压力。而相比之下，当雄性甲虫需要竞争配偶，而雌性甲虫也有选择余地时，它们反而活的更好。”

“达尔文无法解释孔雀尾羽如许的结构，这种结构似乎只在性选择中有利，而对生存有害，但却可以或许生存下来。然而我们的研究很清晰的指出，在保持种群的康健时，性选择起到了巨大的作用。我们的这一长期研究指出，性选择有利于保持种群面临糟糕条件的顺应性。性选择可以帮助种群剔除‘坏基因’，而稳固‘好基因’，从而提高整个种群应对糟糕的情况或是基因压力的能力。”Gage如许解释道。

在思量到这项研究的适用范围时，研究者表示，这项研究应当适用于任何两性繁殖、存在一定水平的性选择而且面临情况压力的物种。同时，研究者也发起在生态掩护事情中，如果可以或许帮助物种保持足够的配偶竞争强度，那么大概可以帮助它们更好地应对天气变化、栖息地丧失和遗传多样性缺乏等危急。

原始论文：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.15186#gcb15186-bib-0061