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雌性狒狒发育的秘密:爸爸成熟较晚 遇到陌生的雄性以加速性成熟

发布于:2020-11-12 被浏览:4399次

格拉达的一个小繁殖单位。来源:维基共享资源/戴夫沃茨

撰文丨陈珍珍

责编丨戴 威

女性在发展过程中需要什么?钙、铁、锌、硒、维生素、适量运动等等。此外,还有一个有趣的观点是,家庭中父亲的存在会改变年轻女孩的成熟时间。虽然这种观点有争议,缺乏机理研究,但这种现象发生在野生的狒狒身上。

最新研究表明[2],青春期前的雌性狒狒在新的雄性首领到来后会加速成熟。但是如果和有血缘关系的男性生活在一起,他们的性成熟就会延迟。《当代生物学》年11月5日(当代生物学)发表了这项研究。

事实上,早在50年前,美国动物学家约翰范登伯格就在雌性老鼠身上做了一系列实验。他发现,当雌性小鼠与不相关的成年雄性小鼠生活在一起时,雌性小鼠会更早成熟[3],这种现象被称为“范登伯格效应”,后来在许多啮齿动物、袋鼠、狒狒和其他哺乳动物身上发现了这种效应。其他研究表明,雌鼠和异性亲戚生活在一起,会延迟成熟。

这些实验大多是在人工控制下进行的,而在自然环境中几乎没有证据。因此,密歇根大学心理学和人类学教授杰西塔C贝赫纳(Jacinta C. Beehner)的研究小组利用野生狒狒14年的自然生存数据,研究了狒狒雄性介导的成熟机制。

一只雄性狒狒。来源:维基共享资源/吉尔混沌

狒狒是一种不会爬树的陆生猴子。虽然它看起来“尖嘴利牙”,但它是一种食草动物,只存在于埃塞俄比亚。它们是典型的群居动物,以“一公多母”的形式存在,通常由一只成年公猴、几只母猴及其后代组成[4]。

同时也有一些男性单身群体,总是威胁到“一男多女”的群体形式。所谓的“胜者为王”,单身男杰拉达会挑战群里的男领导,让女杰拉达跟着,然后产生男领导的替代者。一般来说,男性gelada的任期约为2.74年[2]。

本研究就是利用格拉达的“替代”传统,进而观察新的男性领导上任后一个群体中女性格拉达的性成熟过程。雌性狒狒性成熟的一个典型形态学特征是胸部逐渐肿胀的红色斑块,这与人类乳腺的发育相似。

在父亲的陪伴下,雌性狒狒更加成熟

在埃塞俄比亚的精液山国家公园,研究人员以80只未成熟雌性狒狒的数据为主要研究对象。

他们发现,在28名新的男性领导人就职后,胸部红色斑块首次肿胀的雌性狒狒数量立即达到峰值,是其他月份雌性狒狒性成熟个体数量的三倍。此外,当雌性狒狒和父亲在一起时,成熟时间往往会推迟。然而,随着雌性狒狒年龄的增加,父亲对其性成熟的抑制作用显著降低。

根据所有女性葛拉达的数据,新的男性领导上任后,可以促进女性成熟时间约4.6个月,而相应的父亲的抑制作用约为5.2个月。

性成熟时雌性狒狒的年龄分布(N=80)。根据性成熟最低年龄时父亲的陪伴以及性成熟前三个月是否有新男性接任,可分为四类。浅绿色:有父亲,无新男接任;深绿色:有父亲,新来的男性接任;浅蓝:没有父亲,没有新的男性接班;深蓝:没有父亲,新来的男性接班。虚线表示所有雌性狒狒的平均成熟年龄。来源:参考文献[2]

新的男性领导上任后,所有未成熟女性的雌激素立即增加

雌激素是一种促进雌性动物第二性征发育和性器官成熟的化学物质,对人类等哺乳动物的生长和性成熟非常重要。

青春期前,雌激素通过抑制下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)来减少促性腺激素(GnRH)的释放,从而抑制性成熟。在青春期,雌激素的作用被逆转,促使GnRH从HPG轴释放,从而促进第二性征的发育和性器官的成熟。这是一个典型的神经内分泌调节过程。

研究人员用放射免疫法测定了51只幼年雌性狒狒粪便中的雌激素代谢产物,发现无论年龄多大,当新的男性领导人上任后,所有未成年雌性狒狒的雌激素立即增加。

1-4岁雌性狒狒粪便中的雌激素残留表明,当一个新的雄性领导者出现时,离性成熟年龄很远的一岁雌性狒狒体内的雌激素会增加。来源:参考文献[2]

虽然有研究表明,外源性雌二醇——(一种甾体雌激素)可以在青春期前加速雌性大鼠的性成熟过程[5],但gelada很难将外源性化学信号应用于特定个体,因为它缺乏接受外部化学信号的犁鼻器及其社会特征。因此,研究人员认为,“内源性雌激素”的分泌增加,促进了雌性狒狒的性成熟过程。

研究人员已经为雄性介导的gelada成熟机制寻找了几种可能的解释。第一种解释是,女性为了提前第一次生育而与新出现的成年男性发生性成熟。不过这种解释对寿命短的物种更有利。对于寿命较长、繁殖投入较大的雌性狒狒,模型计算出即使头胎早出生一生,也只能多生0.14个后代。因此,雄性介导的gelada成熟可能不适用于第一胎早期。

第二种解释是,雄性介导的性成熟源于新雄性的到来,创造了理想的繁殖机会。新的男性不仅可以将女性格拉达从父亲带来的生殖压抑中解放出来,还意味着未来不太可能有新的权力转移。因此,雌狒狒在交配、怀孕和哺乳权利的变化过程中可能会抓住暂时的稳定,避免因斗争而导致的流产和杀婴。从数据来看,这个时机可以让女性把孩子带大到一岁,而一岁以上的婴儿杀婴的可能性大大降低。因此,研究认为“最佳时间”理论可以解释男性中介性成熟机制的益处。

根据第三种假设,新男性性成熟的加速不是一种适应机制,而是自然选择的副产品。也就是说,在长期进化中,选择对新的雄性敏感的雌性,筛选掉所有不敏感的雌性。

但是,是物种进化过程中的适应性变化,还是对新成年雄性敏感的雌性的自然选择?这个还是不确定。

因为野生狒狒的研究数据更接近自然发展的状态,这意味着研究数据中还有更复杂的因素,仍然需要更多的实验观察来通过狒狒的行为规则来考虑人类的变化。

正如比娜所说:“请期待未来14年的研究数据!”[6]

参考文献

[1]罗特区(2000年年).环境和遗传对青春期发育的影响:进化生活史特征?《基因对人类生育力和性能力的影响:来自生物和行为科学的理论和经验贡献,罗杰斯和米勒合编(斯普林格科学商业媒体),第147-168页。

[2]陆等。雄性介导的野生狒狒成熟。现代生物学(2020年),学刊。2020.10.003

[3]范登伯格,1967年年。雄性对雌性小鼠性成熟的影响。内分泌学81,345349 .

[4]斯奈德-麦克勒,n,贝纳,J.C .和伯格曼,T.J. (2012).在多层次的社会中定义更高的层次Int J Primatol 33,10541068 .

[5]丁威尔和阿什比(2004年)9 .未成熟大鼠子宫营养测定对雌激素混合物的敏感性。环境健康展望112,575582 .

[6]细胞出版社。当新的雄性接管时,这些雌性灵长类动物就会加速成熟

标签: 雌性 雄性 性成熟