「我覺得便祕對求偶過程的影響不大,雄性還是魅力無限,能夠誘惑雌性。……而雌性依然可以生產,只是胎兒數量較少,因為體內充滿糞便。」 2022 年搞笑諾貝爾的生物獎得主 Solimary García-Hernández 與 Glauco Machado,手舞足蹈地在視訊頒獎典禮上,拿著蠍子填充玩具認真解說。[1]
2022 搞笑諾貝爾獎頒獎典禮,從 24:08 起為生物獎的段落。影/參考資料1 得獎原因 來自哥倫比亞和巴西,[2] 目前任職於巴西聖保羅大學的學者 Solimary García-Hernández 與 Glauco Machado,[3] 得獎的理由是「研究便祕如何影響蠍子求偶 」。搞笑諾貝爾獎的官網上,列出了三份他們合寫的論文,主題是斷尾又便秘的蠍子,分別在獵食、運動以及生育方面的情形。[2] 首先,就讓我們來探討失去尾巴與排便不順之間的關係。
斷尾造成便祕 許多動物在受到掠食者威脅時,會有「自割 」(autotomy)的行為。牠們主動切斷自己身體的一部份,例如:蜥蜴的尾巴或蜘蛛的腿,然後趕快逃跑。 Ananteris 屬的蠍子也會斷尾求生,自然情況下這麼做的雄性多於雌性。[4] 斷肢的重量佔全身的 25%,[3] 脫落後多少還能抖一會兒,甚至試圖刺傷他人。儘管截面的傷口在 5 天內便會癒合,往事卻只能追憶,組織不再重生。偏偏牠們的肛門和螫針 (aculeus 或 stinger)長在消失的尾巴末端,自此滿腹糞便,武功盡棄,慘度餘生。 [4]
雄性 Ananteris solimariae 斷尾後:A. 一小時,正流失體液;B. 一天;C. 二天;D. 三天,疤痕開始出現;E. 四天;F. 五天,停止流失體液,疤痕長成;G. 十天,疤痕顏色變深;H. 二十五天,疤痕完全定型。圖/參考資料4,Figure 2(CC BY 4.0) 斷尾影響獵食 「食色性也。」食擺在色前面,要先吃飽才有體力做愛。根據 García-Hernández 和 Machado 的論文,雄性 Ananteris balzani 自割後,制伏小型獵物的成功率從 90% 降到 17%;對大型獵物則由 47% 落至 1%。相較之下,雌性的表現沒那麼悲催,殺戮小型獵物的勝算頂多從 98% 掉到 93%;而針對大型獵物時,則自 97% 減為 70%。除了最終結果,狩獵所需的時間也會因自割而延長,並且在攻擊大型獵物時,尤為明顯。於是,食物來源被狩獵技巧失常所侷限,特別是斷尾的雄性,從此主要以攝取小型獵物為生。 [5]
斷尾與移動速度 吃飽有了體力,那也要「追」求得到心儀的對象,才有機會發生性關係。A. balzani 自割後,無論是正常飲食或營養過剩,而有不同程度的便祕,其移動的快慢皆無差異。此外,牠們短期內奔跑的速度不變;但長期來說,雄性就顯得遲緩,使得尋找性伴侶的路途較為艱辛。[3] 不過話說回來,Ananteris 屬的蠍子從失去肛門到便祕致死,最多有 8 個月的餘命, [4] 努力點應該還是有機會繁衍下一代。 [3]
斷尾前後的雄性 Ananteris balzani。圖/參考資料4,Figure 1(CC BY 4.0) 就在克服身體殘疾的雄性蠍子,好不容易把自己餵飽,並奮力追上雌性的那一刻,關鍵的問題來了:蠍子求偶要用到尾巴! [6]
斷尾後的性生活 García-Hernández 與 Machado 為 A. balzani,準備玻璃洞房(長 20 x 寬 10 x 高15公分),裏頭舖有潮濕的細沙、木片和素燒板,並打上浪漫幽暗的燈光。外部的上方和側邊,各架設一台 SONY 攝影機,詳實記錄性愛過程。撇除 27.5% 因為雌性可能已經懷孕而相親失敗,多數蠍子都在一小時內展開親密互動。[6] 從 García-Hernández 上傳 YouTube 的論文附帶影片,可見 A. balzani 求偶,大略有三個步驟:
興奮擺尾 :先天體型較小的雄性向巨大的雌性靠近,開始搖動尾巴。就算已經自割的雄性,還是會努力揮舞僅存的殘肢。[7] 雙蠍跳舞 :雄蠍子用自己螯狀的觸肢 (pedipalps)與雌蠍子的相扣,再拉著對方往自己這頭倒退。期間雙方口器上像是迷你鉗子的螯肢 (chelicerae),猶如親吻般互相碰觸。[4, 7] (螯肢其實長得不像螯,只是一對尖尖小小的東西。)傳遞精子 :一般來講,接下來雄蠍子會將盛裝精子的精胞 (spermatophore),排到體外的某個適當地點,[4] 然後再把雌蠍子推向那裡。雌蠍子的體重壓得精胞稍微變形,精子便進入牠的生殖器。[8] 上述有些細節在影片中不太清楚,[7] 但是由於 A. balzani 的精胞是透明的,科學家可以等牠們完事後,用立體顯微鏡檢查到底是成功了,還是有幾隻精子沒被帶走。 [6] 在第三個步驟裡,雄性 A. balzani 需要用尾巴末端的螫針撐住地面 ,奮力一推。實驗中,斷尾者毫無障礙地以殘肢的最後一節替代, [7] 而且精子仍有機會被雌性全數打包 ,[6] 可謂此生無憾。然而,往後命運艱苦的卻是大腹便便,卵糞滿懷的雌蠍子。基於斷尾後提高的死亡率和下降的生育力,牠們產出子代的數量,比健全的雌蠍子少了 35%。 [6, 9]
論文附帶的 A. balzani 性愛紀錄短片:有別於雄性,雌蠍子的尾巴健全,因為科學家事後才脅迫牠們斷尾。[6] 影/參考資料7 求愛的意志 搞笑諾貝爾獎的中心思想是「乍看好笑,卻又發人省思 」。[2] A. balzani 為了活命而自割,於便祕的痛苦中求愛,又趕在死前傳宗接代。牠們殘而不廢,越挫越勇的精神,是否激起了各位科學宅的生存與戀愛意志呢?
延伸閱讀 科學宅的戀愛契機:「同類交配」理論
如何選擇「基因交友軟體」?——影集《真愛基因》的現實
參考資料 ‘The 32nd First Annual Ig Nobel Prize Ceremony ’. (15 SEP 2022) Improbable Research on YouTube. ‘The 2022 Ig Nobel Prize Winners ’. (15 SEP 2022) Improbable Research. García-Hernández S, Machado G. (2021) ‘Short- and long-term effects of an extreme case of autotomy: does “tail” loss and subsequent constipation decrease the locomotor performance of male and female scorpions? ’. Integrative Zoology, 17(5): 672-688. Mattoni CI, García-Hernández S, Botero-Trujillo R, et al. (2015) ‘Scorpion Sheds ‘Tail’ to Escape: Consequences and Implications of Autotomy in Scorpions (Buthidae: Ananteris) ’. PLOS ONE, 10(1): e0116639. García-Hernández S, Machado G. (2020) ‘‘Tail’ autotomy and consequent stinger loss decrease predation success in scorpions ’. Animal Behaviour, 169, pp.157-167. Garcia-Hernandez S, Machado G. (2020) ‘Fitness implications of nonlethal injuries in scorpions: females, but not males pay reproductive costs ’. Dryad, Dataset. García-Hernández S. (18 NOV 2020) ‘Courtship behaviour of intact and autotomized males of the scorpion Ananteris balzani ’. YouTube. Olivero PA, Vrech DE, Oviedo-Diego MA, et al. (2019) ‘Courtship performance as function of body condition in an ‘ancient’ form of sperm transfer ’. Animal Biology, 69 (1): 33-46. García-Hernández S, Machado G. (2021) ‘Fitness Implications of Nonlethal Injuries in Scorpions: Females, but Not Males, Pay Reproductive Costs ’. The American Naturalist, 197, 3.