人类为什么没有一次性丁丁|大象公会

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生物界最多样的器官是什么?是丁丁。


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它不像重要脏器那样,遭受一丁点的突变就丧失功能,导致个体扑街。它的作用非常简单,只要能把精子送到卵子身边即可——最多再加上移除别的雄性遗留在雌性体内的精子的任务。只要能完成简单的任务,外形稍作改变,并不会给个体生存带来显著的不利。


于是,丁丁有了百花齐放的资本。即使某些形态的丁丁可能稍占繁殖劣势,结果也要经历多代才能显示出来,而说不准在哪一代,原先有劣势的丁丁就变成优势丁丁,扭转战局。


丁丁的形态和长度同时受性选择和自然选择的影响,性选择起主导作用。


从性选择的角度看,丁丁变长是雄性驱动,而非雌性主动选择的。


不难想见,被X的风险高于X别人的风险,越具侵入性的丁丁越容易伤害雌性,带来性传播疾病。精子游过的雌性生殖道长度越长,雌性的筛选和自主性也越强。雌性深邃而复杂的生殖道更像是迂回躲避雄性富于进攻的丁丁。


但长丁丁是作弊行为,意图让精子不苦其心志,饿其体肤,经历更少的挫折就快速成功。再者,丁丁的往复运动时可以排出其他雄性的精子,如果自己的丁丁更长,我的精子别人排不出来,别人的精子我都可以搜刮干净。


单看性选择,雄性自然极致追求大丁丁和大睾丸,但从自然选择的角度看,大丁丁容易受伤,大睾丸太耗能。携带一根大棒子,就不能恣意奔跑,否则一不留神丁丁就在石头上磕断了。即使小心翼翼看着身下,捕食和逃避捕食时的姿势想必也十分滑稽。


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有什么办法,可以让雄性既能够沉湎于交配场上大丁丁带来的强烈自我满足,又能够在日常生活中方便行事?


首选的就是拥有一根该变大时变大,该缩小时缩小的丁丁。这种设置极为常见,又可细分为两类,一类是像人类一样,不需要的时候丁丁缩小悬垂体外,一种是像鸭子一样,不需要的时候丁丁缩回体内[1]。


就像折叠伞总是比直柄伞容易坏,可以任意弹出、缩回体内的大丁丁可能面临更多力学上的问题——包括弹不出去,折叠不正确,回不去等。这些动物体内需要专门划分一个空间装压缩版丁丁。不仅如此,健康方面也有隐患,比如接触面大,折叠在潮湿的体内,会滋生更多细菌,有的蠢鸭还可能不小心裹了片羽毛,扎得生疼。


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但好处也显而易见。动物不穿衣服,外放丁丁难免被风雨树枝摧残,放在体内,丁丁就像钻进了袋鼠妈妈的口袋一样安全。


对比之下,人类丁丁遭受到的风险就很大了,比如在树上摘果子突然脸朝地摔到地上,跨栏被树枝扎到,游泳的时候被鱼咬。更不用说不择手段争夺配偶的其他雄性,会盯着你的丁丁,甚至卑劣的捕食者都可以从丁丁下手。


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● 鬣狗和狮子追猎物的时候都很喜欢咬丁丁和蛋蛋,皮薄馅大,凸出的也容易咬掉,咬掉了就会大量流血


不过,虽然人类的丁丁把弱点暴露在外,不利于自然选择,但对比精密的弹射丁丁,这种简单粗暴的设计更不容易出内部问题。


这两种丁丁有一个共同的问题,它们受到的刺激超过阈值就会变(Bo)大(Qi),阈值越高,变大越困难,如果阈值很低,可能微风温柔地吹了一下,自己就弹出来了,如果阈值很高,可能在该交配的时候还是出(Ying)不来。


最富于想象力的大自然又创造了两种天差地别的设计,成功解决了不举的难题,


第一种,化繁为简,化整为零。


哺乳动物、鸟类、龟、鳄鱼、蛇和蜥蜴的共同祖先拥有丁丁[2],可鸟类因为某些不为人知的原因,丢弃了丁丁。可他们又是体内受精的,该如何传递精子呢?科学家给他们的交配行为起了一个非常有味道的名称——“泄殖腔之吻”(Cloaca kiss)。


泄殖腔是肠道,尿道和生殖道终端的汇合点,排泄物的欢场,微生物的天堂,公鸡和母鸡交配时,二者的泄殖腔像两个吸盘一样贴在一起,公鸡在数秒之内将精子高速射入母鸡阴道,极度兴奋时可能还会大小便失禁,交换肠道菌群,亲密无间。


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不管把它们的交配行为说得多么浪漫,没有丁丁实在不是明智之举,体外受精的生物就饱受其害,它们的精子卵子更可能受外界环境影响,还会被环境稀释。体内受精的生物,没有丁丁不易射准,必须生产更多的预备精子,代价高昂。


鸟类丢弃丁丁的唯一好处可能是减重了更易飞行,即使有研究认为,丢了那二两肉根本什么影响也没有。一些节肢动物反其道而行,拥有两根丁丁,一根坏了还有备用的[3]。


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第二种,阴茎骨(Baculum)。


这个结构听名字就觉得很硬,学界尚不清楚阴茎骨的真实作用是什么,但有几个假说,第一,增加硬度,第二,传递精子效率更高,第三刺激排卵[4],但尚未被实验证实。


一项计算机模拟显示交配时长和阴茎骨长度正相关,可能是因为有骨头的丁丁不需要长时间大量充血就能完成任务。可凡事有利就有弊,比起可大可小的肉坨丁,阴茎骨更容易骨折。


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● 阴茎骨


当一众雄性生物还在苦苦纠结丁丁形态,每使用完一次自己的宝贝都要细心擦拭,希望下次使用时不要给自己丢脸时,丁丁界的土豪海蛤蝓(Chromodoris reticulate)走在了所有人的前面,率先推出可再生丁丁,完美规避以上的所有缺点。


每根丁丁只用一次,用完就霸气地拔下来扔掉,二十四个小时后,又长出一条闪亮的新丁丁,不生病,不怕断,除了贵,没毛病[5]。


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丁丁长度和什么因素相关呢?学界几乎统一了一个观点,越滥交的物种,睾丸越大。那么丁丁大小是否也遵循这个规律呢?目前的研究还无法证实。


滥交成性的黑猩猩拥有比人类大数倍的睾丸,它的丁丁却只有人类丁丁的一半长和粗[6]。这可能是因为黑猩猩有阴茎骨,过长的骨头容易骨折。


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不过在某些哺乳动物中,阴茎骨的长度和睾丸大小正相关,意味着阴茎骨越长,在精子竞争中越有优势[7]。尽管丁丁长度和滥交程度没有明显的关系,丁丁的形态差异和滥交程度却有显著的关联。


滥交的物种间差异是专一的物种间差异的两倍,这可能是因为与多个异性交配加快了进化的速度[8]。


让人意外的是,丁丁长度并不是随机的。


水禽正常交配中,长丁丁并没有显示出多大的优势,也就是说雌性并不对长丁丁情有独钟,但强奸行为的发生比例却和丁丁长度正相关[9],这意味着,长丁丁有助于强奸。


无独有偶,一种体内受精的孔雀鱼,雄性长有用来交配的生殖鳍(gonopodium),生殖鳍的长度可以准确地预测强奸成功率[10]。


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由此可以推测,雄性动物盲目攀比丁丁长度的态度并不可取。



参考文献

1. Brennan, P.L.R., C.J. Clark, and R.O. Prum, Explosive eversion and functional morphology of the duck penis supports sexual conflict in waterfowl genitalia.Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 2009: p. rspb20092139.

2. Brennan, P.L.R., Evolution: one penis after all.Current Biology, 2016. 26(1): p. R29-R31.

3. Palmer, A.R., Evolutionary biology: caught right-handed.Nature, 2006. 444(7120): p. 689.

4. Si.mons, L.W. and R.C. Firman, Experimental evidence for the evolution of the mammalian baculum by sexual selection.Evolution, 2014. 68(1): p. 276-283.

5. Sekizawa, A., et al., Disposable penis and its replenishment in a simultaneous hermaphrodite.Biology letters, 2013. 9(2): p. 20121150.

6. Gallup Jr, G.G. and R.L. Burch, Semen displacement as a sperm competition strategy in humans.Evolutionary Psychology, 2004. 2(1): p. 147470490400200105.

7. Ramm, S.A., Sexual selection and genital evolution in mammals: a phylogenetic analysis of baculum length.The American Naturalist, 2007. 169(3): p. 360-369.

8. Arnqvist, G., Comparative evidence for the evolution of genitalia by sexual selection.Nature, 1998. 393(6687): p. 784.

9. Coker, C.R., et al., Intromittent organ morphology and testis size in relation to mating system in waterfowl.The Auk, 2002: p. 403-413.

10. Gasparini, C., A. Pilastro, and J.P. Evans, Male genital morphology and its influence on female mating preferences and paternity success in guppies.PLoS One, 2011. 6(7): p. e22329.


感谢Jie-fei Wei提供生殖鳍信息,感谢忧蠹提出人类丁丁比例的问题。

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原文始发于微信公众号(动物性):人类为什么没有一次性丁丁|大象公会

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