【编者按】一窝幼隼嗷嗷待哺,可是红隼亲鸟每次都将食物递给在洞口最前面、叫得最响亮,同时也是最强壮的那一只,全然不顾其他弱小的雏鸟。这是亲本投资的策略。花丛中,蜜蜂采集花粉,其中最辛苦的莫过于工蜂,它们承担营建巢穴、保卫家园、喂养幼蜂的重担,可是它们却没有生育的机会。这是动物界的利它行为。
这些行为的背后究竟隐藏着什么秘密,是什么因素在驱动着它们?有人喜欢用人类的视角解读动物的世界,于是便将人世间的爱恨情仇,移植到动物的身上。不可否认人类具有生物属性,很多行为与动物相通,如雄性的多情,雌性的慎重。可是文化的驯化,让人类进化的旅途,有了剪不断,理还乱的羁绊。动物的世界没有文化的沉淀,因此也没有那么复杂的虚伪。动物有自己的行为。
生存和繁衍,是动物永恒的主题,而驱动它们前进的是一双无形的大手———进化的力量。由于地球环境的变迁,进化之路注定不会一帆风顺。地球上每一次沧海桑田,冰期与间冰期,一次次生物大灭绝,都是它们不能承受之重。可是它们又是那么的顽强,劫后余生,进化之路依旧进行,它们总能找到破解之道。
针对这些问题,本刊将陆续连载科普专家、兰州大学生态学院教授赵序茅的作品《动物爱的密码》,以飨读者。
海豚求偶借海藻
人类谈情说爱时,鲜花总是非常有用的工具,而这似乎同样适用于海豚(Delphinidae)。海豚是动物界智商最高的几种动物之一,不需要在觅食上花费太多时间。这也就意味着它们有大把的剩余时间。聪明又悠闲的海豚在求偶的时候又会玩出什么花样呢?
很早以前人们就发现海豚经常嘴里叼着东西游来游去,那可能是一根木棍、一块黏土,更多的时候是一团海藻。这个现象一直被认为是海豚在玩耍,没有特殊意义。但是,仔细观察海豚们的表现,却大有玄机。因为只有成年雄性海豚才会有这种“衔草”行为,而此时它周围往往有一只雌海豚正在活动。这表明,雄海豚可能正试图表明满腔爱意或求云雨之欢。
为了进一步了解“献草”是否让雌海豚产生了“化学反应”。科学家对一个大族群中的雄海豚和小海豚进行了基因比对。“亲子鉴定”的结果证实,懂得用“花花草草”赢得雌海豚关注的雄性比那帮“不解风情”的家伙有更多子女。在此之前,人们只知道人类和黑猩猩会使用工具来示爱。
求爱的雄性海豚会花费数小时寻找最长的海草作为送给心仪对象的礼物。在送出礼物之前,满腔热血的海豚会利用海草展示自己的英勇:利用鱼鳍、尾巴和鼻子抖动它。如果雌性喜欢这一礼物,它将接受海草,并把海草作为围巾一样披在身上。
随后海豚恋人便开始拥抱,用自己的鳍互相抚摸,环绕彼此旋转。尽管这浪漫的爱抚会持续一个小时,但性爱本身并不需要太长时间,大约为3秒。雌性海豚并非专一的生物,在交配季节它们可能一天会被不同的年轻雄性海豚引诱好几次。性交对于它们像握手一样简单,完事后大家各奔东西[12]。
尽管求偶时期的各种缠绵与浪漫,但雄性和雌性海豚一生大多时候是分开的,它们各自生活在由30个左右的个体组成的单性别群体里。在这些群体里,大多数海豚都有一个最好的朋友,它们一生都待在一起。雌性海豚的好朋友在它生孩子时会充当助产士的角色。彼此还会充当对方后代的保姆,帮助抚养婴儿。
年轻的雄性也有一生的好友,它们会一起找乐子,在危险时互相保护。
于是海豚形成了群居性的联盟,其复杂与狡猾的程度超过了除人类以外的任何哺乳动物。
这种复杂联盟的目的不完全是嬉戏性的。雄海豚会勾结同党从竞争者手中偷走有生育能力的雌海豚。它们成功地诱拐雌海豚以后,会继续保持这个组织严密的小组,并进行一系列的技艺表演,既壮观又令人恐惧,以确保雌海豚安心留下。
为了抵抗雄海豚的侵犯,雌海豚也组成了同样复杂的联盟,这些姐妹们有时候会追捕偷走了自己朋友的雄海豚。综合起来看,这种不固定的、权宜的群居联合或者反联合,可能就是驱动海豚智力进化的动力。“交情”要从小培养。雄性海豚早在青年时期就与另外一只或两只海豚形成了牢不可破的联盟。它们一连几年坚持在一起,也许是终生在一起,游动、捕食和玩耍都在一起,它们总是同步露出肚腹并在水面游动,以此炫耀其牢固的友谊。
章鱼孵卵四年半
鸟类孵卵很少超过2个月,哺乳类怀胎至多10个月。然而最近,美国科学家发现,一种生活在深海的章鱼,能花上4年半的时间来孵卵,比已知的其他动物孵化或怀胎的时间都长,真是一位耐心的妈妈。在这段时间里,小章鱼在卵中缓慢地发育,而章鱼妈妈几乎不吃不喝,一直守卫着它们,直到它们破壳而出。
这是一条北太平洋谷蛸(Graneledone-boreopacifica),章鱼的一种,它附着在海平面以下约1400米的岩礁上。这只雌性章鱼在此处产下若干椭圆形的卵。谷蛸章鱼的卵有着泪滴状的囊泡,其大小似小型的橄榄。当小章鱼在鱼卵内发育时,它们需要大量的氧气。这意味着该雌性章鱼必须持续地将这些鱼卵浸泡在新鲜、含氧的海水中并让它们不被淤泥或碎屑所覆盖。
因此,章鱼妈妈紧紧依附在邻近谷底岩石的表面,保护自己的卵,并对鱼卵的表面进行定时清理,确保自己宝宝有足够的氧气可以吸收。另外,它还必须警惕掠食动物地靠近,以免卵被吃掉。
随着时间的推移,它的半透明的卵长得更大,可以看到小章鱼在其内发育。但是,在这个过程中,章鱼妈妈几乎没有吃东西,体重严重下降,表皮也渐渐变得苍白和松弛。不可思议的是,从2007年5月至2011年9月,这只章鱼妈妈一直守在原地,寸步不离。53个月!在目前已知的所有动物中,这是最长的孵育期。更为神奇的是,该雌章鱼从未离开过它的卵,也没有吃过任何的东西。它甚至对爬过或游过的小蟹小虾都不感兴趣,只要它们不打扰自己的卵。由于小章鱼会在其卵内待如此长的时间,当它们孵出时,就已经具备独立生存的能力,可以自由地捕捉小型猎物。实际上,它们比任何其他类型的章鱼或鱿鱼的幼鱼发育得都更好。
大多数的浅水章鱼和鱿鱼只能活1或2年,而一般种类的雌性章鱼卵孵化的时候就会死亡。而这只章鱼妈妈成为最长寿的头足类动物之一。也许是为了孵育,为了让孩子更好地发育,从而有更好的存活优势,所以章鱼妈妈才有这么长的寿命。
豆娘交配靠地盘
“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,这一脍炙人口的诗句道出了蜻蜓(Odonata)奇妙的习性,它们的生命中离不开水。水生植物环绕的静水处正是蜻蜓活跃的场所。
蜻蜓水边嬉戏,飞临水面轻轻一点,而又飞起,动作轻盈连贯,浩瀚的中国文化中竟然找不到更适合的辞藻来形容,于是就有了一个专有名称“蜻蜓点水”。
蜻蜓被称为“会飞的宝石”。
中国至今已记录到650余种蜻蜓目昆虫,分为3个亚目———差翅亚目(狭义上的蜻蜓)、束翅亚目(蟌,俗称豆娘)和间翅亚目。差翅亚目常见类群有大蜓、蜓、春蜓、伪蜻和蜻,通常把这类称蜻蜓,它们的成虫体型一般较为粗壮,两复眼相接或分离,其间距小于单个复眼直径,翅基部较宽且后翅宽于前翅,停息时翅膀水平展开,有的种类会稍向下收拢。稚虫筒状或扁平,腹内具有直肠鳃。
蜻蜓兼有水、陆生活史,成虫营陆生生活,对出身的水环境有很强的依赖性,并且对水体沿岸的环境状况异常敏感,通常它们终生不离开其生活的环境。
束翅亚目通常被称为蟌,俗称豆娘。常见的类群有色蟌、隼蟌、溪蟌、蟌、扇蟌及丝蟌。它们的体型一般较纤细而轻盈,复眼分离,其间距大于单个复眼直径。翅基部较窄呈柄状,略似“船桨”。前后翅形状相似,停落时翅膀一般合起立于背上方。但部分类群将翅膀半展开。稚虫细棍棒状,腹末端有扇状的3片尾鳃。
4月下旬,正是草盛木茂的时节,各种生物逐渐进入活动高峰期。对于雄豆娘而言占据一处好地盘是能否找到老婆的关键。那怎样的地方才算是好地盘?当然取决于雌豆娘。雌豆娘要寻找最适合孩子成长的环境,会与它看中的地盘的主人交尾,然后在其领土里产卵。因此所有的雄豆娘羽化之后,无不拼尽全力去抢占一块好地盘。
一只雌豆娘缓缓飞临,在小水潭上缓慢兜圈飞着,在巡视这只雄豆娘的领地适不适合产卵。雌豆娘仅仅飞了二三十米,另一只雄豆娘迎面飞近,雌豆娘略微闪身,也放慢了速度。雄豆娘一面绕飞,一面试着想从后方飞近。雌豆娘突然加速往上游飞去,雄豆娘也全力追去。旁边突然窜出另一只雄豆娘。两只雄豆娘的空战开打了。赶走敌人后,它火速赶回来。那只雌豆娘还在小水潭上缓慢兜圈飞着,好像是看上了这个理想的环境。雄豆娘自后上方飞近雌豆娘,当它就要飞跃时,尾巴由下方向前弯伸,并准确地勾住雌豆娘的后脑勺。但是雌豆娘前方是叶缘,它没有立足之处。于是它在空中原地振翅了一会儿,突然奋力挥翅,把雌豆娘拉至空中。雌豆娘也振翅配合以减轻雄豆娘的负担。雄豆娘以优异的飞行技巧,在空中勾住飞行中的雌豆娘,它们在空中勾合,让彼此成一直线。交尾的时间大约两分钟左右。然后,雌豆娘飞向溪里。此时雄豆娘也飞靠过来,绕着老婆飞,一方面捍卫地盘,一方面不让其他雄豆娘趁机交尾。
雌豆娘会在雄豆娘领地的溪水中找一处可以立足的地方停下,然后把尾巴弯入水里,开始把卵产在水草上。几分钟后,雌豆娘产卵结束,立刻飞起并朝着上游头也不回地飞走了。
雌豆娘产卵后,并没有结束自己的爱情之旅,它再次起飞,巡视周围好的水域。几分钟后雌豆娘又看上一块风水宝地,它在上空不停地盘旋,表示对这个地方非常满意。守候在此的另一只雄豆娘已经迫不及待了。二者连体成了一条直线,在空中完成交尾。
我们对于雌豆娘的行为有些费解。交配行为的首要功能是向雌性传送精子。对于雄性,多一次交配或多一个配偶等于多一次作父亲的机会,所以多次交配能提高它的生殖成功率。而对于雌性,并不是稀缺资源,是产卵能力限制着雌性的生殖成功率。在理论上,一个生殖季节内,一次或几次交配就足够使雌性所有卵子受精,使其生殖成功率达到最大,更多的交配不仅不能带给雌性更多的收益,反而会付出更高的交配代价。如时间的损失、能量的消耗、被捕食的危险、感染性病或寄生虫的风险、身体受伤的危险等。
但是雌豆娘为何在短时间内多处交配,反其道而行之呢?
雌豆娘之所以会在短时间内和不同的雄豆娘交配,这是它们的一个繁殖策略。大多数物种的雄性在交配中虽有大量的精子射出,但仅小部分留在雌性生殖道内,其余的或溢出,或被雌性消化或被破坏。此外,雌豆娘在一次交配中,体内的卵并没有完全受精,还保留了许多未受精的卵。这是它为了保险而设计的,也就是不把鸡蛋都放在同一个篮子里,这样才有机会配出最优秀的后裔,让自己的基因得以传递下去。
(作者简介:赵序茅,男,博士,兰州大学生态学院教授,博士研究生导师。)