研究发现,相比没有血缘关系的雄性“多夫一妻”生活,在果蝇的亲生兄弟之间“多夫一妻”的生活,雄性果蝇将会更温柔和谐地对待雌性果蝇,甚至它们的后代以及它们本身的生活会更好、寿命更长。因此,雄性间的亲缘关系也深远地影响了后代的存活力。
有性繁殖原本是一件浪漫的事情,但是雄性之间的竞争伤害到雌性的案例越来越多,使其变成了痛苦的体验。因此Carazo和他的同事们进行了一系列的实验来寻找答案,并于2014年将研究结果发表于《自然》杂志上。
研究人员选取了一批同胞兄弟关系的雄蝇,每三只(AAA)一组,三兄弟被带去与一只和它们没有亲缘关系的雌蝇配对;另外一批没有亲缘关系的雄蝇,每三只(ABC)一组,和雌蝇配对。研究者观察记录果蝇们的行为、寿命、繁殖期、产卵的数量和后代的存活率。
研究者发现,与ABC组相比,AAA组中雌蝇具有生存时间更长、生育成功率更高、子代更多的特点。进一步研究发现,造成这种差异的原因并不是AAA组配对的雌蝇比较强壮寿命更长,而是由于它们因衰老而生育率降低的问题得到了延缓。
有人或许会质疑是否是两组的雄蝇射出的精液成分不同(如精液中的荷尔蒙Acp70A可减短雌性配偶的寿命)从而导致了生育率的差异。Carazo通过加入AAB实验组从而否定了这个假设。所谓AAB组即2只具有亲缘关系的雄蝇和1只非亲缘雄蝇。研究发现,虽然非亲缘雄蝇的求偶和交配频率远不如亲缘雄蝇,然而其子代数量相比于ABC组却翻了一倍。虽然背后的具体机制还并不是十分明确,但是其进化意义却非常清晰:具有亲缘关系的雄蝇之间更为温和的行为可以延缓雌蝇的衰老,但是这种行为并不稳定;当谋私利的、无亲缘关系的雄蝇加入时,这种慷慨温和的行为没有任何好处。
研究人员希望这个令人惊讶的和令人信服的研究将会吸引更多的果蝇生物学家离开实验室去探索这个生态模型系统。(作者:倪金杰)
参考文献:《Nature》2014;505:626-627