蚜虫

为什么哺乳动物大都是雄性比雌性大,昆虫则

发布时间:2023/10/16 13:31:21   
本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。在自然界中,同一种动物的雌雄体型往往有较大的差距,这在生物学上被称为“性二态”。在哺乳动物中,大都是雄性比雌性大,包括人类。但是在昆虫界,这个现象恰恰相反,大都是雌性的昆虫比雄性要大。那么是什么造成了这种差异化呢?我们从科学的角度来解析一下这个问题。性二态最明显的哺乳动物狮子什么是“性二态”?在开始分析之前,我觉得有必要把“性二态”的定义说一下,因为性二态包含了所有同物种间的两性差异。从进化的角度看,性别产生之后性二态也就产生了,因为没有性别的动物它们之间是没有什么差距,或者说是差距很小的,也就是说有了性别的划分之后才有了两态性。性二态可以分为两大类:第一性特征和第二性特征。第一性特征是指雌雄生殖构造的差异,而第二性特征则指体型、体色以及除生殖器官外其他器官的差异。我们举个简单的例子,亚洲象是现存最大的哺乳动物之一(还有非洲象),它们除了与其他两性动物一样具有第一性特征外,雄性比雌性体型大,而且雄性有象牙,而雌性没有,象牙对于大象来说就是除了生殖器官外其他器官的差异。再比如雄性孔雀有漂亮的尾羽,可以开屏,但是雌性孔雀就没有这个特征,这也是身体器官的差异。不同动物的雌雄体型差异是由什么形成的?无论是哪一种动物,只要是需要雌雄繁殖的,它们都具有两态性,这就是我们上面说的性别的分化造成了形态的差异,而在这些形态差异中,最明显的差异之一就是体型了。在开始,我们说过哺乳动物的体型大都是雄性大于雌雄,而大多数的昆虫的体型都是雌性大于雄性。那么,这是为什么呢?我们先来看一下哺乳动物。01哺乳动物的体型为什么偏向于雄性大于雌性?在所有的动物繁殖中,都离不开一个词“竞争”,这与同类异性的体型没有太大关系,因为如论是雌性更大还是雄性更大,它们必须有一方在竞争中处于优势,而对于哺乳动物来说,它们大都选择了将优势交给雄性。这是为什么呢?有三个原因:第一,体型更小,通常就意味着后代的体型越小在哺乳动物中,亲一代的体型往往决定了后代的体型大小,这在野生环境下尤为重要。如果一种哺乳动物的雌性体型大于雄性,这就意味着它们的幼崽要更大一些,这样在整个妊娠期,对于食肉动物来说,它们的捕猎能力会下降,尤其是对独居的食肉动物而言。对于食草动物来说,它们的逃跑能力也会下降。因此,雌性选择了体型小于雄性,这样它们后代的体型相比而言也要更小一些,从而降低了生存的风险。第二,繁殖能力较差,需要更优的后代相比较其他动物来说,哺乳动物从整体上看繁殖能力是偏弱的(老鼠是个例外,所以老鼠的体型差异不大),大多数哺乳动物一年只生一胎,一胎大都在1-4个幼崽之间。再加上幼崽有较长的哺乳期,需要雌性动物投入大量的精力,所以对于哺乳动物来说3年2胎就算是高产的了。正是因为繁殖能力较弱,哺乳动物就需要更优的后代。那么,这个后代如何产生呢?雌性无论是多么强,它们是固定的繁殖者,来自雌性的这一半的基因基本就被固定了,所以想要产生更优的后代,就需要更强的雄性。此时雄性的配偶之战就拉响了,对于野生动物来说,体格壮硕在与同性的竞争中越容易胜出,而这个基因对于生存是有利的,所以,雄性需要通过竞争来获得交配权,就使得那些体型大的雄性的基因更容易被保留,这就是优胜劣汰。如果让雌性体型大去竞争的话,有些雌性就失去了繁殖的机会,这于哺乳动物的种群繁育是不利的,毕竟雌性哺乳动物本身繁殖力就不强。因此,大多数哺乳动物之所以都是雄性比雌性大,主要是因为哺乳动物的繁殖能力较弱,它们需要将更好的基因传承下去,所以才会让雄性进行竞争,而对于同类同性的野生动物来说,显然体型更大更有竞争优势。所以,雄性也就比雌性体型大了。当然,并不是所有的哺乳动物都遵循这个规律,比如斑鬣狗就是雌性比雄性体型大,不过,这是因为雌性体内有过多的雄性激素导致的,属于个例。02为什么大多数的昆虫都是雄性小于雌性?其实分析了哺乳动物雄性比雌性大的原因之后,昆虫雌性大于雄性的原因也就好找了。首先是繁殖能力昆虫都是具有超强繁殖能力的动物,比如螳螂一次就能产下上千颗卵,蚜虫一年甚至能够繁育上万只后代等等。由此可见,雌性昆虫的繁殖能力要比哺乳动物强上千倍。在这个前提下,雌性昆虫为了装下更多的后代(卵)就需要远大于雄性的体型。而且带着如此多的后代,如果体型不够庞大的话,它们在竞争中就会处于劣势,举个例子,如果两只螳螂放在一只小鸟面前,小鸟一定是会选择体型更小的那一只的,因为危险性更低一些。所以,昆虫雌性比雄性大,更有利于生存。(下图为雌雄螳螂的体型差,小的是雄性)雌性昆虫的繁殖能力强,它们的后代多,这样就不需要在交配时筛选异性了,因为如果多的后代必然会经过自然的优胜劣汰的筛选,而能够存活下来的后代就足以证明它们的强大了。其次是繁殖习性哺乳动物每一次繁殖都需要重新的受精。但是昆虫不同,大多数昆虫的寿命只在一年之内,它们在繁殖期只需要交配一次就具有不断繁殖的能力,所以相比较而言,雄性昆虫就没有那么重要了。为了把更好的资源留给雌性和后代,雄性也不能成为雌性的竞争者,所以,它们就选择了体型远小于雌性,这样就能避开与同类异性的竞争,甚至有需要它们也能成为对方的食物。换句话说,这是昆虫的一种生存法则。总结性二态在不同类的动物中的差异不同,哺乳动物的体型大都是雄性大于是雌性,这是因为哺乳动物的繁殖能力不强,需要更优的基因延续,而且在雌性照顾后代过程中,胎儿在母体中要待很长时间,所以雌性的体型也不能过大。而昆虫则不同了,它们繁殖能力强,后代的数量多到不需要交配前筛选了,而且雌性更大存活的几率会大于雄性,这也是对繁殖的一种保护。总的来说,昆虫与哺乳动物的同类异性体型差主要是由繁殖决定的,哺乳动物是生得少,需要择优,昆虫是生得多,有足够的数量经得起优胜劣汰。而人类也是如此,在站在食物链顶端之前,体型、力量也是雌性的选择标准,所以雄性更大、更强壮的基因就这么遗传下来了。

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