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一些动物为何会进化出“狂野”的生殖器?

时间:2022-05-26 11:44   来源: 新浪新闻    作者:安远    阅读量:7375   

帕特丽夏·米德多特,布伦南从未想过她会成为阴道的捍卫者事实上,她的研究之旅始于一种动物的阴茎那是2000年夏末的一个下午,这位28岁的哥伦比亚生物学家正在跟踪她的研究对象,一只粗壮的灰蓝色小鸟mdashmdash大,生活在茂密的哥斯达黎加雨林阳光被上层的树冠吞没,使得森林地面一如既往的阴沉天气令人窒息,她的防护服被汗水湿透了如果你死在那片森林里,几个月后可能就没有你的踪迹了,她回忆道,你会彻底消失

就在这时,布伦南听到了这只鸟的声音:一种纯净的,带着一点悲伤的低音的哨音一只雄性正在求爱就在她屏住呼吸的时候,一只雌鸟从茂密的灌木丛中出现了它跑向雄性,先是后退,然后追赶它最后,雌性蹲下身子,翘起尾巴,让雄性骑布伦南通过望远镜看到,雄鸟笨拙地爬到了雌鸟的背上她永远不会忘记接下来发生的事

对大多数鸟类来说,交配不需要技巧因为它们没有外生殖器,所以它们的尾巴下面只有一个多用途的开口,用来排泄废物,产卵和交配通常两只鸟短暂摩擦生殖器,称为克隆吻在这个过程中,雄鸟将精子转移到雌鸟体内整个过程只需要几秒钟

但这一次,两只鸟开始摇摇摆摆地走来走去,粘在一起雄鸟开始插入,当它最终与雌鸟分离时,布伦南看到有东西在它身上晃来晃去& mdash,mdash一个长长的,白色的,卷曲的东西

那是什么鬼东西布伦南仍然记得当时闪过她脑海的想法,天啊,里面有虫子然后她马上想到:天啊,那是阴茎吗

布伦南当时认为鸟类没有阴茎她在康奈尔大学研究鸟类的两年时间里,从未听同事提起过鸟类的阴茎康奈尔大学是世界鸟类研究领域的权威机构无论如何,这显然不像布伦南见过的任何阴茎mdashmdash它是幽灵般的白色,像开瓶器一样卷曲,像一块煮熟的意大利面一样薄为什么它们会进化出这样的器官,却几乎在所有鸟类身上都看不到在布伦南看来,这真的是极其奇特的进化现象

回到康奈尔大学后,布伦南决定学习所有关于鸟类阴茎的知识因此,没有多少鸟类有阴茎97%的鸟没有阴茎只有少数鸟类,包括鸵鸟,鸸鹋和几维鸟,有这样的器官但是鸟类的阴茎与其他哺乳动物的阴茎有很大的不同:它们是螺旋形的,可以在极短的时间内勃起并进入雌性体内,而且这种勃起依靠的是淋巴而不是血液,射精时,精子会顺着外侧的螺旋槽向下运动

布伦南是第一个用插件观察大型阴茎的人后来,她问了一个让自己与众不同的问题:如果这是一根阴茎,阴道是如何处理的显然,如果没有地方放这样的东西,它是不可能进化的她说,你需要一个车库来停车这是她第一次想知道鸟类阴道的大小,形状和功能

2005年,在布伦南将研究重点转向鸟类阴道之前,对鸟类阴茎的探索促使她来到了英国谢菲尔德大学她意识到在鸟类生物学的这个非常基础的部分,我们有一个巨大的知识缺口因此,她将研究方向转向了鸟类阴茎的进化在谢菲尔德大学,她师从鸟类学家蒂姆·米德多特,笨蛋,学习解剖鸟类生殖器的艺术起初,她解剖了几乎没有外生殖器的鹌鹑和雀类然后,她剖开了附近农场的一只公鸭,看到的一切让她屏住了呼吸

男性的阴茎很细,就像意大利面条一样这只公鸭的阴茎又粗又大,但也有标志性的螺旋形状等等,布伦南心想,这东西要去哪里

似乎没有人知道确切的答案令人头疼的是,典型的鸟类解剖技术几乎完全集中在雄性身上当研究人员解剖母鸭时,他们从阴道两侧切割到子宫附近用于储存精子的小管,扭曲了真实的解剖结构然后,研究人员往往不检查就把剩下的扔掉布伦南回忆说,当她问Birckhead母鸭的生殖道是什么样子时,后者认为它和其他鸟类一样:它只是一根简单的管子

可是,布伦南很清楚,像雄性鸭子阴茎这样复杂而不寻常的器官是不可能自己进化的如果阴茎看起来像一个长长的螺旋开瓶器,那么阴道也应该有同样复杂的结构

第一步,找一些可以解剖的母鸭布伦南和她的丈夫开车到附近的一个农场,买了两只北京鸭没有举行仪式,她就在一捆干草上对它们实施了安乐死这一次,布伦南没有从两边切开生殖器官,而是花了几个小时小心翼翼地把组织一层一层剥开,就像打开礼物最后,一个复杂的形状出现了:扭曲得像个迷宫,既有死胡同,又有隐藏的隔间

在布伦南看来,女性以某种方式回应男性,反之亦然可是,她发现了一些奇怪的事情:阴道向阴茎的相反方向扭曲换句话说,这个阴道似乎不是为了适应阴茎而进化的,而是为了避开它这超出了我的理解范围我做不到,布伦南说她将这些生殖器的结构保存在福尔马林标本瓶中,并花了几天时间反复观察它们,试图找到可以解释它们复杂性的原因

布伦南推测,这种两性之间的冲突也可能塑造了鸭子的生殖器她开始联系南北美洲的科学家,收集更多的标本阿拉斯加大学的遗传学家凯文·米德多特,麦克拉肯就是其中之一在一次冬季旅行中,他在一只南美硬尾鸭身上发现了已知最长的鸟阴茎,解开后的最大长度达到了惊人的43cm麦克拉肯认为,也许这是公鸭对母鸭偏爱的反应,但他懒得仔细观察母鸭的生殖器

在仔细解剖了16种水禽物种的生殖器后,布伦南和他的同事们发现,与任何已知的鸟类相比,鸭子的阴道多样性是无与伦比的母鸭阴道里有很多故事这种阴道进化的主要目的似乎是让公鸭更难进入:它就像中世纪的贞操带,用来防止男性插入在某些情况下,母鸭的生殖道阻止了阴茎的完全扩张,阴道充满了袋状结构,进入这些结构的精子会自然死亡在其他情况下,泄殖腔周围的肌肉可以阻止不想要的公鸭进入,但它们也可以扩大,让想要的臣子进入

无论母鸭选择哪条路,它们都成功了在鸭子中,只有2%到5%的后代是强迫交配的结果伴随着公鸭变得更具攻击性和身体更强壮,母鸭的生殖道变得更长更复杂布伦南说:当你解剖这些鸟的时候,就很容易预测到另一个性别会是什么样子这是一场关于生殖控制的斗争,而不仅仅是关于身体的自主权:虽然雌性无法避免身体上的伤害,但在被迫交配后,它们的身体结构可以帮助它们控制后代的基因

布伦南意识到,鸭子阴道并不是生物学家过去认为的被动简单的结构事实上,这是一个操作良好的机器,可以对阴茎说没有机器那么,其他动物群体呢

一个新的世界展现在布伦南的眼前:形状各异,多样性惊人的动物阴道,但不幸的是,它们都还没有被探索过几个世纪以来,生物学家一直在赞美阴茎,并仔细观察它们的长度,周长和力量布伦南的工作看似简单,就是同等仔细地观察两性的生殖器官她发现动物的阴道远比人们想象的复杂多变通常,它们在决定是否允许雄性进入,如何处理精子以及是否帮助雄性受精方面发挥着积极的作用阴道本身就是一个神奇的器官,充满腺体,肌肉和胶原蛋白,不断变化,永远与病原体作斗争,布伦南说,这真是一个惊人的结构

布伦南知道,如果我们想把雌性放在生殖研究的中心,我们需要观察更多的动物mdash不只是鸭子mdashmdash女性生殖器的张开度交配黑匣子此外,在探索生殖器mdashmdash从微小的Y形蛇鞭到螺旋蝙蝠阴道mdashmdash在这个过程中,她不断发现同一个故事:男性和女性似乎在一场性军备竞赛中共同进化,这导致了双方微妙的性器官的发育

可是,事实证明,冲突并不是塑造生殖器的唯一力量。

几十年来,生物学家在海豚,鲸鱼和鼠海豚等海洋哺乳动物的生殖道中发现了一个奇怪的特征:一系列肉质褶皱,像堆积的漏斗一样,一直延伸到子宫颈在文献中,它们被称为阴道褶皱,被认为是为了防止杀死精子的海水进入子宫而进化的可是,在加拿大研究海豚性器官的博士生达拉·米德多特,在orbach看来,这个函数无法解释她发现的形态变化2015年,一个偶然的机会让她认识了布伦南她还将自己收集的冷冻鲸鱼和海豚阴道标本带到布伦南的实验室进行进一步研究

最初的发现让他们立刻想到了鸭子的生殖器比如港湾鼠海豚的阴道也像开瓶器一样呈螺旋状,几道褶皱挡住了通往子宫颈的路径另一方面,鼠海豚的阴茎末端是一个肉质突起,像手指一样,似乎已经进化到通过褶皱到达子宫颈像鸭子一样,雄性和雌性江豚似乎都有特定的进化特征,以在交配中获得进化优势

然后,在解剖海豚的阴道时,两位科学家发现了意想不到的东西:一个巨大的阴蒂,部分被褶皱的皮肤包裹着长期以来,人类的阴蒂被塑造成了一个很小很难找的形状,但是海豚的阴蒂却几乎不可忽视当它被完全解剖后,它甚至比一个网球还要大这真的很大,布伦南说

海豚有发育良好的阴蒂并不奇怪布伦南和奥巴赫都知道,这些迷人的海洋动物会因为快乐和社会关系的原因而频繁发生性行为人们已经看到雌性海豚通过用阴蒂摩擦沙子,其他海豚的鼻子和海底的物体来自慰可是,尽管其他科学家推测鼠海豚的阴蒂可能有某种功能,但没有人真正试图弄清楚它是什么

用显微CT扫描仪对11只海豚的阴蒂进行了解剖和扫描他们在阴道口发现了一个大致呈三角形的组织复合体mdash阴茎,吻部或鳍状肢很容易接触到这些组织由两种勃起组织组成,呈海绵状,孔隙丰富,容易充血勃起在青春期,这些勃起组织会生长并改变形状,表明它们在成熟个体的性生活中起着重要作用一根惊人的大神经,直径可达半毫米,在阴蒂皮肤下形成了一个敏感的神经末梢网络

在今年1月发表的一篇论文中,两位科学家写道,简而言之,海豚的阴蒂看起来与人类的阴蒂非常相似这两者的功能大概是一样的布伦南不确定海豚是否有高潮,但我很确定他们在性爱中感觉很好或者至少摩擦阴蒂感觉很好

在鼠海豚之前,即使是布伦南也没有过多考虑非生殖性行为在生殖器进化中的可能作用总的来说,她赞同经典达尔文进化论的原则:在我看来,一切最终都要有利于繁衍她认为,这些行为可能会鼓励未来的生殖性行为,并最终带来更多的后代或者,男性刺激阴蒂的能力也可能影响女性对伴侣的选择

事实上,达尔文在生殖器官的进化上留下了很多需要改进的地方进化论之父经常避免谈论生殖器,认为它们的主要功能是机械地结合它们,就像一把锁和一把钥匙此外,他几乎普遍地将雌性动物描述为纯洁,卑微和几乎没有性冲动在一些鲜为人知的作品中,达尔文描写了一个非常尊重她的的女性,老公,遵守结婚誓言这个世界虽然他也观察到了一些反例,比如有些雌性动物有几个老公有一些女性似乎只追求性快感也许是出于维多利亚时代的礼仪意识,达尔文避免谈论所有这些事情

在达尔文看来,男性是性行为的驱动力相比之下,雌性的角色主要是在竞争的雄性之间进行选择男性几乎总是追求者,只有他们有特殊的武器来对抗对手,他在1871年出版的《人类的起源和性选择》一书中写道,他们通常比女性更强壮,更高,并具有必要的品质,如勇气和侵略性

一个半世纪后,达尔文的影响仍然在这一领域投下深远的阴影在对雌性动物阴道的直接探索中,布伦南开始质疑达尔文遗产中的一些不好的迹象,比如过于保守,男性偏见以及对女性生殖器缺乏好奇心但是她还是继承了其中的一些框架,也就是她还是把生殖器和生殖性,也就是异性之间的性行为联系在一起

可是,在鼠海豚身上的发现让布伦南停下来想了一会儿在她面前,巨大的海豚阴蒂暗示着一些看似显而易见,但往往不那么明显的东西:性不仅仅是为了繁殖

今天,我们知道生殖器不仅仅是机械地结合在一起它们还可以发出信号,吸引注意力或调情mdash不仅对潜在的合作伙伴,而且对群体的其他成员进化生物学家琼·米德多特,Roughgarden在2004年出版的《进化的彩虹:自然与人之间的多样性,性别和性》一书中指出,在人类,海豚和其他物种中,性行为可以用来加强友谊和联盟,做出支配和顺从的姿态,以及作为和解和调解等社会谈判的一部分

性的这些其他用途可能是动物生殖器比标准的阴道/阴茎组合更奇怪和奇妙的原因之一想想母蜘蛛猴长长的,下垂的阴蒂,可以用来散发气味,众所周知,雌性鬣狗的阴蒂几乎和雄性鬣狗的阴茎一样大,用于排尿,交配和繁殖,达尔文简要地强调了一些猴子非凡的生殖器mdash如长尾猴,鬼狒,山魈的彩虹色生殖器,雌性猕猴发情期肿胀的臀部mdashmdash可能代表社会地位,帮助群体避免冲突

这些是生殖几何各种各样的例子表明,除了生殖,生殖器还有许多其他用途我们所有的器官都是多功能的Roughgarden指出为什么生殖器不能这样

同性行为在整个动物界非常普遍例如,在倭黑猩猩等以雌性为主的物种中,同性交配至少和异性交配一样普遍值得注意的是,雌性倭黑猩猩有巨大的,哈密瓜大小的阴唇肿胀和突出的阴蒂,勃起时可长达6厘米一些灵长类动物学家甚至认为这种引人注目的阴蒂的位置是mdashmdash像人类一样,它们面向前方,不像猪和羊,它们的阴蒂在阴道内mdash可能进化到促进同性生殖器摩擦

灵长类动物学家艾米·米德多特,帕里什说:从逻辑上来说,这确实对他们的性行为类型更有利主要从事倭黑猩猩研究的帕里什是第一个将倭黑猩猩社会描述为母系社会的人灵长类动物学家frans middot德瓦尔也认为倭黑猩猩的阴户和阴蒂的积极方向强烈地表明了女性生殖器对这种姿势的适应因此,Roughgarden创造性地将这种阴蒂形式称为莎孚的马克像黑猩猩一样,倭黑猩猩是进化上最接近我们的灵长类动物mdashmdash他们拥有我们98.5%的基因考虑到这一点,Roughgarden想知道为什么更多的科学家没有问这个问题:同样的力量也会作用于人类吗

这些问题是目前的性选择框架所不能提出的,因为这个框架是基于一个简单的假设:雄性是攻击性的,而雌性是选择性的达尔文理所当然地认为自然界的基本单位是雌雄配对,这总是导致繁衍后代因此,他的理论mdashmdash害羞的雌性选择竞争的雄性,mdash只能解释非常有限的一部分行为那些追随他脚步的人,也把异性恋当成唯一的性,而把其他所有的性取向都当成例外,或者只是出于好奇

这种分类的影响超出了生物学的范畴对动物同性恋行为的排斥以及将这些动物视为异常或例外,使得对人类性少数群体的否定态度更加具体化今天,达尔文的理论经常被误用来宣扬人性应该是什么,不应该是什么作为一名跨性别女性,Roughgarden在撰写《进化的彩虹》前几年改变了性别,她比大多数人更清楚地看到了其中的危害在这本书中,她写道,性选择理论否定了我在自然界的地位,把我塞进了刻板印象我试过了,但是我受不了

只关注一些戏剧性的性冲突的例子,比如一些关于性别之战,这项研究隐藏了其他一些塑造生殖器的强大力量这样做可能会遗漏掉那些两性间会紧密合作协商的物种,包括信天翁,企鹅等一夫一妻制的海鸟,以及那些同性关系和异性关系一样牢固的物种事实上,高度多样化的动物生殖器似乎是由相同的多样化驱动力塑造的,包括冲突,交流和对快乐的追求等等

在布伦南和Roughgarden看来,这是自由的一种表现Roughgarden写道:生物学不需要限制我们的潜力大自然提供了各种各样的生活方式

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