小肥波:【等價交換】「大袋」玻璃蛙產更多後代 但較不會保護牠們

除了適者生存之外,演化也受到「性」選擇等過程推動。在動物王國中,我們可以看到很多不同的「性」選擇過程,例如在某些物種中,雄性會用鮮豔的顏色或舞蹈來吸引雌性,有些則會用武力爭取與雌性交配的機會。還有一些,是以精子量取勝(當然我們很難每個物種都取精檢驗,通常是用睪丸大小去判斷精子量多寡)。這些物種可能是「情場鬼見愁」,但又會是好爸爸嗎?最新刊於《英國皇家學會學報 B》就以玻璃蛙做例子,發現睪丸越大,會保護養育後代的能力會減低!

棲息於中、南美洲的熱帶雨林的瞻星蛙科 (Centrolenidae) 蛙類,因其腹部透明能被看到當中的內臟,而被俗稱為玻璃蛙。雌性玻璃蛙會將卵產在離水面很近的植物葉子上,然後離開。 雄性則在其後授精,換言之雌性對後代父親並無選擇權,而新產下的卵可能會由許多雄性競爭。

這種「授精比賽」因物種不同也有一些攻防戰,一些物種的雄性前肢會有刺,並將之用作武器對付到來的其他雄性,亦有一些直接寸步不離,保護已授精卵,使其免受其他雄性和危險源的侵害。

另一些,則會提升精子產量至最高;如果多隻雄性都在同一組卵上授精,擁有最多精子的自然就會擁有最多的後代。故此,大睪丸(或香港地道說法「大袋」)是贏得比賽的關鍵。

不過雄性「大袋」是否存在一些等價交換 (trade-off) 呢?有觀點指,雄性睪丸大小不是由競爭推動,而是由雌性產下較大量卵所造成,而在這種情況下,玻璃蛙就需要大睪丸才能處理整窩卵。

透過比較 37 個玻璃蛙物種的特徵,聖保羅州立大學團隊發現,那些會離開授精卵的物種雄性睪丸,往往比留下來保護後代安全的物種更大。另一方面,作者原本預期前肢有刺的玻璃蛙物種,睪丸會普遍較細,但最終卻發現兩者無統計學上的顯著關係——即使手執武器,顯然在玻璃蛙的世界中「大袋」才是皇道。

不過,如果雄性玻璃蛙需要在保護授精卵上作出更多投資,牠們在生存、生長和產精上理應減少,為何前肢有刺的物種的睪丸大小無反映出相關的關係?

作者就推測,睪固酮會影響睪丸大小和戰鬥力,而且可以在這兩方面同時發揮作用,但該荷爾蒙就似乎不會令玻璃蛙成為更好的父親。然而,理論仍有待更多研究驗證。

蛙類並非首種人類研究其睪丸大小與「性」選擇行為的物種。過往,人類也發現蝙蝠睪丸和大腦大小之間存在等價交換的情況。就像飛機不能攜帶太多行李一樣,有較大睪丸的蝙蝠,必須放棄大腦重量。不過,腦部較大的蝙蝠可能會活得更久,也可能有更好的求偶策略。

學韓琛話齋:「以後條路點行,由你哋自己決定。」

報告:

Valencia-Aguilar, A., Ringler, Eva, Lüpold, S. & et al. (2024). Evolutionary trade-offs between testes size and parenting in Neotropical glassfrogs. Proc. R. Soc. B. 291: 20240054. doi:  10.1098/rspb.2024.0054

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