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形形色色的动物家庭(上)

《科学世界》  发表于 2018年06月05日

“家庭”是什么—“置之不理式”与“认真抚育式”

春天,多数鸟类和哺乳类动物进入了繁殖期。这是一个产卵或生产,然后育儿的季节,可谓是组建家庭的时期。但是,多数无脊椎动物、鱼类、两栖爬行类动物会采取只产卵不孵化的“置之不理式”的繁殖手段,并没有育儿行为。更令人意外的是,组建家庭的动物其实是少数派。可以说,仅有鸟类和哺乳类动物,才保有守护、养育幼仔的家庭形态。

那么,采取“置之不理式”的动物和采取“认真抚育式”的动物之间的区别从何而来呢?

 

抚育幼仔,使自己的遗传基因传承下去

要说明这个问题,需要追溯到英国著名自然科学家查尔斯·达尔文(18091882)那里。在他的《物种起源》中,达尔文论述了生物进化是由“自然选择”造成的。所谓自然选择,是指在众多性状不同的个体中,对于生存及繁殖有利的个体性状可以代代延续,并且其比例也会在种群中增加的现象。

“认真抚育式”是为了让更多的子嗣存活下去的一种战略。让我们以山雀为例,看看它们的育儿方式吧。

在山雀父母给雏鸟很多食物的情况下,雏鸟离巢时的体重可达到22克。在这种情况下,离巢3个月后,大约有40%的个体可以存活。但是如果给予的食物较少的话,离巢时的雏鸟体重仅有10克左右,3个月之后的存活率将不到10%。可以看出,雏鸟的存活和生长,与父母的精心抚育关系密切。

生物在繁殖后代时,自己的基因会遗传给下一代。因此,动物会挑选可以让更多后代存活的方式,让自身的基因得到最大程度的保存和增加。这就是说,如果抚育比不抚育的行为能让更多的孩子存活下来的话,那么亲代抚育孩子的个体数量的比例就会在种群中逐渐增加。

 

耗费体力、营养及时间的育儿工作

那么,采取“认真抚育式”的动物为什么又是少数派呢?这是因为,育儿其实是一项非常繁重的劳动。比如,燕子父母为了喂养雏鸟,每二三分钟就要把食物运回窝一次。这种给食行为,父母每天要进行约200次。

如果是哺乳动物,在胎儿阶段就需要通过脐带从母体吸收养分,出生之后还要通过母乳从母亲那里得到营养。对于母亲来说,这的确是很大的负担。

此外,因为要育儿,双亲想尽快进行下次繁殖的时间也会被占用,这就会减少它们的后代数量。

如此这般,育儿给父母带来了很多的负担。但为什么多数鸟类和哺乳类偏偏进化出了育儿行为呢?

理由之一是,这些动物中的大多数都是恒温动物。鸟类和哺乳类动物的幼仔在出生时,尚未长出维持体温所必需的羽毛和体毛。因此父母要给孩子保温,以保证它们的存活。

 

雌雄间的博弈,形成各种家庭形态

像这样的育儿,自然很不轻松。因此,雌性和雄性都是一有机会就把育儿的责任推给对方,使自己得到自由,以便准备下次繁殖。雌雄之间通过种种手段博弈以决定谁来育儿,最终形成了各种各样的家庭形态。

 

母子家庭雌性在雄性的守护之下育儿

为了理解雌雄繁殖策略的不同之处,首先让我们来认识一下“何谓雄”、“何谓雌”。

雄性是可产生雄配子“精子”的个体,而雌性就是可产生雌配子“卵子”的个体。所谓配子,是指把自己的遗传基因传给子孙后代的细胞,可以分为雄配子和雌配子两种。卵子含有大量营养物质,体积很大。与此相对的是,精子内含有的营养物质含量仅为受精所需的最小量,因此与卵子相比,精子小得可怜。

这一区别,与产生的卵子数和精子数的差异有关。与数量有限、必须储备大量营养物质的卵子不同,基本不含营养物质的精子则数以亿计。

 

精子和卵子数量的不同导致繁殖战略的不同

因为雄性基本上可以无限制地使用精子,也可以与很多雌性繁殖后代,因此雄性具有积极“追求”雌性的特性。比如雄性比雌性大很多的北海狮、拥有华丽大角的马鹿等动物的雄性个体会追求很多雌性,结果就是雄性之间会发生激烈的争斗。

反观雌性,它们最多只能生育出与体内卵子数量相等的幼仔。这种限制使得雌性为了让更多的后代存活,会更为关注受精卵怎么才能安全地发育。

因此,对于雌性来说,重要的事情是“选择”能提高幼仔成活及成熟率的雄性,即雌性更喜欢那些“占有对幼仔来说更安全的地盘”、“有能力给幼仔提供足够食物”和“擅长育儿”的雄性。

雄性围绕着雌性展开激烈争斗,即“雄性间竞争”;雌性也会选择更好的雄性,即“根据雌性喜好选择”。这类发生在雌雄之间的选择现象,被称为“性选择”。

 

哺乳动物中多为母子家庭

那么,具有这种特性的雌雄个体,与育儿之间有何关联呢?

最单纯的家庭形态是单亲家庭,也就是“父子家庭”或“母子家庭”。其中,母子家庭多见于哺乳动物。大多数哺乳动物是由母亲独立抚养幼仔,雄性基本不参与育儿。雌性哺乳动物生产后,会在幼仔身边为它保温,勤勤恳恳地照顾幼仔,当然还要进行给幼仔哺乳这一最重要的活动。

 

有时间歌颂自由的雄性会追求新的雌性

为什么大部分哺乳动物家庭是母子家庭呢?这与仅存在于雌性哺乳动物身上的生理特征有着密切的关系。哺乳动物的幼仔在胚胎期,通过脐带与母体相连,从母体处获取营养进而成长。出生后,则通过哺乳继续从母亲那里得到营养。而雄性身上没有可执行这些任务的组织和器官,所以它们基本上无法参与育儿工作。

如此一来,因为哺乳动物只能由雌性进行育儿活动,所以雌性完全无法脱身、获得自由。95%哺乳动物的家庭形态都是母子家庭的原因,正在于此。

另一方面,将育儿责任全权交付给雌性而由此获得了自由时间的雄性,想留下更多自己的血脉,就需要占有新的雌性,并与它交配繁殖。这一行为的结果就是,多数哺乳动物为一夫多妻制。北海狮、海豹等种类的哺乳动物中形成了极端的一夫多妻制。但是就算在这些种类的动物中,因雌性没有从雄性处得到帮助、而是独自育儿,所以实际上还是母子家庭。

 

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在强壮的雄性北海狮领地中育儿的北海狮母亲们

雄性北海狮之间围绕着雌性会发生激烈的争斗。取得胜利的雄性会独占周围所有雌性,创建自己的后宫。与体重可达1吨的雄性相比,雌性体重仅有300千克左右。雄性不参与育儿,所以实质上仍是“母子家庭”。

 

(本文发表于《科学世界》2013年第11期)


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