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自然界為什麼偏愛1:1?

自然界為什麼偏愛1:1?

1:1不是最佳策略

無論在哪個動物群體中,生兒育女的重任都由雌性來承擔。在一個群體中,雌性的數量越多,這一種群產生的後代就越多,種群就會越來越壯大。所以,從理論上來說,一個種群內的性別比如果偏雌性的話,這個種群應該能夠得到更好的發展。況且,在自然界,為了保證整個種群能夠得到最優秀的基因,很多群居性的動物都會為了爭奪與雌性的交配權而展開激烈的競爭。不同的雄性動物制定出稀奇古怪的比賽規則,如用頭互相撞擊、互相打鬥撕咬、通過齜牙豎毛等行為威懾對方。經過一番你死我活的爭鬥,最終的勝利者才有機會得到和更多雌性交配的機會,而失敗者則失去了生育後代的權利。科學家觀察了海豹種群的交配情況,發現4%的雄性海豹佔據了88%的交配量,而另外96%失敗的雄海豹對整個種群的繁衍幾乎沒有任何作用。然而這96%的失敗者不僅整日無所事事,還要消耗掉大量的食物、空間等資源,這對整個種群來說,無疑是一種巨大的浪費。

由此看來,海豹種群中最合理的雌雄比例應該是22:1。這樣既節省了資源,又不會影響種群的數量和質量。如果說這個比例讓雄海豹過於自在了,它們可能會因為沒有競爭而失去「奮鬥」的動力,這也不利於整個種群的發展,那麼這一比例可以降低為15:1或10:1。

然而,在自然界中,絕大多數種群內雄性和雌性的數量卻是大致相等的,它們產生的後代雌雄比例也接近1:1。為什麼這些種群不去選擇更有利於自己的繁殖方式呢?

對於許多18世紀的思想家而言,答案在上帝那裡——上帝讓各個物種每年生出的雌性和雄性的數量相等,所以人類的婚姻制度也應遵循這一自然法則,實行一夫一妻制。這一觀點直到《物種起源》出版後才發生動搖,達爾文開始從進化和自然選擇的角度尋找答案。

自然選擇了1:1

不過,令人遺憾的是,達爾文並沒有找到這個問題的答案。在達爾文之後,英國遺傳學家羅納德?費舍爾基於所有個體都只有一個父親和一個母親這一事實,解釋了這一看似不符合進化論的現象。

首先分析一下雄性之間不存在競爭的情況。假設某一物種的基因發生突變,導致個體生下雌性的幾率超過雄性。此時下一代將出現更多的雌性個體,而種群內也會有更多的個體遺傳了這個有利於生雌性的基因。不過,這時由於雌性過剩,每個雄性個體成為父親的幾率也增加了。假設這個種群現在有2個雄性個體、4個雌性個體,每個雄性可以和2個雌性交配,假設每個雌性個體都只生育一個後代,這時總共有四個後代,對於一隻雄性個體來說,四個後代中有兩個遺傳了它的基因,而雌性個體的基因只遺傳給了一個後代。在這種情況下,雄性遺傳給下一代的基因就是雌性的2倍。由於雄性可以更好地把基因傳遞下去,所以此時的生存環境是更有利於雄性的,自然選擇的作用將會讓種群的後代產生更多的雄性。當雄性過剩時,種群的後代會傾向於產生雌性。經過這種長期的拉鋸戰,種群的性別比就越來越接近1:1了。

自然界為什麼偏愛1:1?

這一理論同樣適用于海豹這類實行「等級制」的物種。例如,群體中雄海豹和雌海豹各有10隻,假設10隻雄海豹中有一個勝者將佔有全部10隻雌海豹,而其餘9隻雄海豹沒有交配的機會。在這種情況下,對於一隻雄海豹來說,它平均有10%的機會勝出,獲得和全部10隻雌海豹的交配權,這時所有的後代都是屬於這隻雄海豹的;而對於雌海豹來說,它不需要和其它雌性爭奪交配權,雖然它的基因肯定可以遺傳給下一代,不過其它9隻雌海豹也會產生自己的後代,這時每一隻雌海豹的後代只佔整個後代總數的十分之一。所以,在雌雄比例相等的情況下,不論雌性或雄性,它產生後代的機會都是相等的。但如果一個群體中有10隻雄海豹,40隻雌海豹,其他條件不變。這時雄海豹依然有10%的機會獲得所有後代;而每隻雌海豹的後代所佔的比例則下降為四十分之一。在這種情況下,更有利於向下傳遞基因的依然是雄性個體,所以後代中雄性的數量會逐漸增多,最終與雌性穩定在1:1的比例上。因此,即使是面臨雄性競爭的物種,自然選擇依然會將性別比維持在1:1。

可以說,1:1的性別比不是種群的最優策略,但卻是種群最穩定的策略。

自然界為什麼偏愛1:1?

特殊環境讓種群偏離1:1

儘管如此,自然界還是會有很多原因讓種群的性別比偏離1:1的。其中食物就會對這一比例產生非常大的影響。對於那些需要與同類競爭才能獲得交配權的物種來說,如果父母雙方沒有足夠的食物資源,它們的後代就會因為沒有充足的食物而發育遲緩。在這種情況下,由於它們事先預料到自己很難培育出有競爭力的雄性,從而導致它們的後代在與同類的競爭中勝算很低。所以,在資源匱乏時,物種會自動調整偏向於多生雌性。

這跟戰爭或饑荒年代,人類更願意生女兒是一個道理。杜甫就曾經寫道:「信知生男惡,反是生女好。生女猶得嫁比鄰,生男埋沒隨百草。」最近一項發表在英國《皇家學會會報》的研究發現,中國在1959年-1961年經歷一段嚴重的饑荒時期。而饑荒後,女嬰的出生率顯著高於饑荒前幾年女嬰的出生率。其中的原因除了弱勢的男性沒有競爭力以外,還因為女性在幼年時期比男性具有更強的免疫力,更容易撫養成人。這說明在困難時期,生女孩是有優勢的。

美國哥倫比亞大學的道格拉斯教授還發現,不只是長期的饑荒,短期的禁食也會影響性別比例。道格拉斯對齋月禁食的穆斯林婦女進行分析後,發現在臨近齋月期間懷上的嬰兒中,女孩的比例更高。難道是暫時的禁食讓婦女在潛意識中覺得現在是困難時期,從而更傾向於生個女孩?

不過,雖然有很多特殊因素會讓種群的性別比偏離1:1,但只要這些因素消失,自然選擇的作用依然會讓該種群的性別比回到穩定的1:1。

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作者寫於2019-03-25
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