一場性生活後,老婆被毒麻了

藍紋章魚(圖片來源:Totti – CC BY-SA 4.0)
“不下毒死的就是我”!

撰文 | 冬鳶

審校 | 二七
最近,一項發表在《當代生物學》(Current Biology)的新研究發現,大家熟知的、擁有劇毒的藍環章魚的一種——藍紋章魚(Hapalochlaena fasciata)——在交配過程中,雄性會給雌性下毒,這種毒可不是一般的毒素,而是劇毒的“河豚毒素”(tetrodotoxin)。
河豚毒素是一種神經毒素,毒性比氰化物高10 000倍,僅不到1毫克就可以殺死一個人類。河豚毒素可以特異性阻斷動物神經細胞膜上的電壓門控鈉離子通道,從而破壞神經衝動的傳導,導致呼吸麻痺和其他全身症狀,最終導致死亡。
至於雄性藍紋章魚為何給自己的愛人下毒,原因是:不給她下毒,死的或許就是雄性章魚自己。
以生命為代價的求愛
對於包括藍紋章魚在內一些動物來說,雄性的地位低的可憐。在危機四伏的自然界中,它們生存下來已足夠不容易,卻還得面對生命的另一個重要任務——繁殖。但對這些雄性動物來說,求偶與交配常常是另一種稍有不慎就丟掉性命的危險嘗試
以斑絡新婦(Nephila pilipes)為例,這種蜘蛛雌性個體的體重大約是雄性的125倍,而雄性斑絡新婦的每一次交配嘗試,都是在鬼門關走了一趟。
“為了向雌性求愛,雄性必須小心翼翼地穿過她巨大的網,然後爬上她龐大的身體進行交配,在此過程中都不能觸發她攻擊的本能。他在生命和肢體都完好無損的情況下完成這場挑戰的機會是微乎其微的。對雄性絡新婦來說,來自雌性的失望代表著可怕的死亡,他的準情人在幾分鐘內就能將他的生命吸乾,然後將乾癟的屍體扔到不斷壯大的追求失敗者屍堆上。”露西·庫克(Lucy Cooke)——一位出色的探險家,也是著名演化生物學家理查德·道金斯(Richard Dawkins)的學生——在《“她”的力量》(Bitch: A Revolutionary Guide to Sex, Evolution and the Female Animal)一書中這樣描述雄性斑絡新婦的求偶過程。
圖片來源:《黑貓警長》/CNTV
像斑絡新婦這樣,在交配嘗試中雌性個體吃掉雄性個體的現象,叫做“性食同類”(sexual cannibalism)。許多蜘蛛、蠍子、海兔和章魚都存在這種現象。其中最為著名的大概就是螳螂了,庫克在書中描述道:“這種’蛇蠍美人’一邊大口啃噬著情人的頭顱,一邊繼續跟沒頭的屍體交配。這種行為的存在使幾代動物學家認為,演化已經走上了瘋狂的道路。”
存在“性食同類”現象的動物,雌性的體型通常顯著大於雄性,有時壽命也比雄性長得多。對於這些雌性來說,雄性的精子可能遠不如充足的營養寶貴——她們需要努力獲取大量的能量來孕育後代,但絲毫不缺乏前來求愛的雄性。也因此,這些示愛的雄性,不論最終是否成功交配,都常常淪為“女神”的晚餐。
雄性的抉擇
對於雄性來說,面對此般“生存還是繁殖”的抉擇,它們有著不同的應對措施。
一些雄性會安心地接受被吃掉的命運,畢竟能用自己的身軀給後代提供營養也算有利於留下自己的基因。雄性紅背蜘蛛(Latrodectus hasselti,別名“黑寡婦”)便是如此,他們會一邊與雌紅背蜘蛛交配,一邊任由她們慢慢啃食自己的身體,直到自己的生命最終耗盡。
這種“自殺式求愛”會給雄性紅背蜘蛛帶來兩種優勢:首先,相比於存活下來的雄性蜘蛛,被吃掉的雄性蜘蛛交配時間更長,產生的受精卵更多;其次,雌性蜘蛛在吃掉自己後,更有可能拒絕後來的追求者,因為她可能真的吃不下了。
當然,另一些雄性動物則會抱著“留得青山在,不怕沒柴燒”的原則,在求愛的同時最大限度保證自己的安全。一些雄性學會了識別雌性什麼時候肚子不餓,選擇更安全的時機交配;另一些在求愛時會主動呈上食物,只求對方不要吃掉自己;還有一些也會主動出擊,比如大約有30種蜘蛛,雄性在交配時會用蛛絲將雌性捆綁起來,以防自己被吃掉……
藍紋章魚的“毒愛”
讓我們回到藍紋章魚的故事。與其他紋蛸屬(Hapalochlaena)的藍環章魚一樣,藍紋章魚的後唾腺(posterior salivary gland)中存在許多共生菌,能夠幫助它們產生和儲存河豚毒素。河豚毒素是它們捕食和防禦的武器,只需輕輕咬上一口,就足以讓它們的獵物或侵犯者當場喪命
雌性藍紋章魚體型約為雄性的兩倍,雌性在產完卵後,就不會再進食,而是將短暫的餘生都奉獻給照顧和保護正在發育的幼崽。因此,在產卵之前,她們需要獲取充足的營養,大吃特吃——與之交配的雄性藍紋章魚當然也在食譜上
雄性章魚通常會有一條專門用於交配的腕,稱為化莖腕(hectocotylized arm,又稱生殖腕、交接腕)。在交配時,它們會透過化莖腕將精子送入雌性體內。一些其他種類的雄性章魚為了避免交配時被雌性吃掉,會長出很長的化莖腕,從而在交配過程中“保持社交距離”,情況不對勁可以立即逃跑;另一些種類的雄性章魚會在交配後直接自斷化莖腕,給自己留出逃生的餘地。
藍紋章魚的交配過程(來源:原論文)
但藍紋章魚既沒有很長的化莖腕,也不會自斷化莖腕。此前,科學家觀察到,雄性藍紋章魚會從背後騎上雌性藍紋章魚,然後緊緊纏繞住雌性的身體,這種行為貌似能讓雌性無法動彈。但是,對比了雄性和雌性章魚的力量後,許多科學家認為,雄性藍紋章魚不足以透過這種方式制服雌性章魚,以完成交配。
而在最新的研究中,研究者有較大的把握確定,性藍紋章魚在交配過程中向雌性藍紋章魚注入了河豚毒素。他們觀察到,在交配時,一旦雄性藍紋章魚從背後纏住雌性藍紋章魚,雌性很快就失去了反抗能力,她們的身體開始變為白色,瞳孔收縮,失去對強光的反應。交配過程中,雄性的呼吸頻率顯著上升,但雌性的呼吸頻率卻明顯降低了。
交配結束後,雌性藍紋章魚的頭部後側主動脈所在位置的皮膚,會出現一到兩個5~8毫米的腫脹區域,且能發現明顯的開放性傷口,持續時間約為3天。這些證據說明,在交配時,雄性藍紋章魚很可能咬了雌性章魚,並將河豚毒素注入了她們的主動脈。此外,研究者還觀察到,雄性藍紋章魚的儲存河豚毒素的後唾腺大約比雌性個體重三倍。這也能說明,相比於雌性藍紋章魚,雄性藍紋章魚儲存的河豚毒素還有額外的用處。
她還活著
不過,儘管被注入了可能是世界上最毒的毒素,雌性藍紋章魚仍然活著。研究者觀察到,在開始交配約1個小時之後,雌性會漸漸恢復活力,並立即推開與自己交配的雄性。在交配後3~29天,實驗觀察中的所有雌性藍紋章魚均開始產卵,表明了交配的成功。
這是因為藍紋章魚自身對河豚毒素存在抗性。在捕獵時,被注入了河豚毒素的獵物在掙扎時,可能讓河豚毒素擴散到水中,而河豚毒素可以透過呼吸或皮膚接觸進入身體——當然也包括藍紋章魚自己的身體。因此藍紋章魚自身必須擁有一些機制,來避免自己被自己的毒毒死
一種藍環章魚(不是藍紋章魚,圖片來源:Jens Petersen – CC BY 2.5)
此前有研究發現,在另一種藍環章魚的細胞中,細胞電壓門控鈉離子通道與河豚毒素結合位點有三個氨基酸發生了替換,因此受體結合親和力顯著降低,對河豚毒素敏感度較低。正因如此,雄性藍紋章魚向雌性注入河豚毒素後,僅能讓雌性藍紋章魚在一定時間內喪失活力,而不至於殺死她們
畢竟保命雖重要,但若因此殺死了雌性藍紋章魚,也會讓雄性藍紋章魚失去了此次交配的繁殖意義。因為雄性藍紋章魚在交配之後,其實也命不久矣,很難再選擇新的物件進行下一次交配。
藍紋章魚的“毒愛”,看似是一小時的戰鬥,實則是不知多少萬年間,雌性與雄性演化博弈的精彩結局。
參考文獻:
《“她”的力量:性別、性和雌性動物掀起的演化生物學變革》中信出版集團
https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(25)00057-0
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)30596-6
https://www.sciencedirect.com/book/9780128206393/octopus-biology-and-ecology?via=ihub=
https://www.science.org/doi/10.1126/science.271.5245.70
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