(这一定是明年IG诺贝尔奖的大热门)
姬十三阁下:
姬十三阁下:
阁下写好看的科学。挖掘科学的娱乐性我非常赞赏,附一篇自己翻译着玩的译文,博君莞尔。这篇文章是自然杂志去年12月的一篇评论,非常恶搞。
NATURE|Vol 444|7 December 2006 p 689 Caught right-handed
男人或许有时会对阴茎的尺寸担忧,但他们绝对不操心用哪一只。但对许多节肢动物来说,比如某些仙虾,蜻蜓,蜘蛛,每次野合前的一个棘手的选择就是:今夜是左边那只还是右边那只?蛇和蜥蜴倾向于交替上阵。而球腹蛛Tidarren和Echinotheridion的做法就很生猛:随机吃掉一只,留下另一个……(这个太JB生猛了)
形态学杂志上,yoshitaka Kamimura(一看名字就是个小日本,只有小日本对那话儿这么感兴趣)研究了蠼螋Labidura riparia 的性生活。野外取样后在实验室分析的结果显示:90%的这种蠼螋总是让右边那只阴茎即使在不交配时也保持“就绪”状态,(寒……我很想翻译成勃起的……)。有趣的是,两边的阴茎在形态学上毫无区别,都是有功能的阴茎,都连向相同的睾丸。当右边的阴茎受伤或在实验室里被割掉后,蠼螋就开始用左边的那只。所以这种右边就绪的不对称行为,主要是—如果不是全部的话。是一种行为。
就右边阴茎本身而言,它展现了奇妙的自然史,而kamimura的另两个观察更增添了他的重要性,首先,不是所有的蠼螋都有两个阴茎,有些只有一个,而且一定是只有右边那只。其次,并不是所有的蠼螋都只用右边的,有些蠼螋科,比如Diplatyidae 和 Anisolabididae就是无差别左右齐上阵。
这些使用不同阴茎的蠼螋让人非常有兴趣知道它们是怎么进化出来的。最早的两个蠼螋世代,Diplatyidae 和Pygidicranidae属,有两个阴茎,这两个阴茎在不交配时都保持“未就绪”状态。其次,另外3个属Apachyidae,Anisolabididae和Labiduridae, 总是让一个阴茎保持就绪状态,或左或右,这三个属的亲缘关系相当近,在进化树上位于原始蠼螋和晚生代蠼螋之间。第三,较晚期的三个属蠼螋亚目,Spongiphoridae 和Chelisochidae就只让右边的一直保持就绪状态,(DNA分析显示他们有共同的祖先),而他们都衍生于doubly endowed earwigs。 虽然有别的文献从形态学和分子生物学证据认为Labiduridae在亲缘上和单阴茎蠼螋的关系更近。
Kamimura认为一种迷人的进化场景正由这些系统发生史展开来。从两未就绪阴茎进化而来的原始雄蠼螋,进化出一开始保持一个阴茎总是就绪状态(随机就绪),但随后的进化就变成了只让右边那只随时就绪。最后,左边那个从来不用的阴茎退化掉,只留下一个封闭的,没有输送精液功能的管道。如此,行为学上的不对称或许能完美的解释形态学上的不对称的由来。
现行关于蠼螋亚目系统发生学的观点仍是试验性的(如图), 正如L.riparia在其科属中的地位仍有待研究一样,所以只用右边和左边阴茎功能缺失是分别独立进化出来的可能性不能被略去。无论如何,这些观察看起来支持了传统的进化模式,Baldwin effect, Baldwin effect是以上个世纪的实验心理学家James Mark Baldwin所提出的,强调了行为在进化中的影响,Baldwin如拉马克在此前一个世纪提出的理论那样强调,(生物)新学会的行为方式会导致器官面临新的生长条件,而器官也就此做出应答。但和拉马克不同的是,Baldwin观察到了行为上的变化能通过遗传多样性以某些可能的输出(可塑性)导致器官发育上的形态的变化。如果这些行为导致的形态学不同的确有性能上的区别,那么自然选择就会发生作用,通过遗传多样性来增加/固定那些针对变化的应答。
后天偏向性与发育可塑性一起提供了有趣的机制来解释 左右形态不对称形态的出现原因: 过度使用肢体的一边会让其发育过度,比如职业网球选手的上臂。右阴茎L. riparia看起来就是偏右侧行为进化中,偏右侧遗传机制已经改变,而形态学尚未出现分化的那一环。如Kamimura所示,L. riparia’s 右勃起在成熟后第4天出现,此时还没有发生任何交配,所以不存在“后天“的影响
假如我们能知道哪些我明显惯用阴茎蠼螋属的雄性通过不断的交配而学到更频繁的使用哪一只阴茎的话,那么这个进化故事就完整了。那么显然,后天偏向性的蠼螋比基因遍向性的蠼螋出现的更早,如L. riparia。
但仍有一个问题就是: 为什么选右边?雌性L. riparia生殖器的细微不对称可能更方便右就绪式阴茎的进入,正如鸟类一样。大多数的雄鸟的阴茎不能有力的插入,交配时只能用使用压迫的姿势把雌鸟的阴道(泄殖腔)压开,”泄殖腔之吻“的交配方式大多是从左边开始,造成这一结果的原因可能是雌鸟的孤卵巢,以及输卵管的开口位置位于左边造成的。但Kamimura的结果表明左进式L. riparia和右进式L. riparia的交配成功率并无区别。
也可能的是,右就绪式阴茎偏好或许和某中未知因素相关,而这种因素在某些无翅蠼螋里让右边的阴茎的曲度更高,比如Anisolabis 和 Euborellia. 但 L. riparia的阴茎是对称的,所以这仍是个未解之谜。
很显然,蠼螋的阴茎系统值得更深入的研究,它很可能成为一个教科书式的经典:后天行为如何最终导致了形态学上的进化。它已经是一个证明表型先于基因型的例子,因为右就绪阴茎式和左就绪式在进化树上的位置相同。显然 L. riparia的右就绪式非遗传性形态差异先于右就绪式基因型差异出现。谁TMD能想到蠼螋的阴茎能告诉你这么多……狗屁
nanog

