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只許交配不許失敗,不擇手段的生殖大戰──《昆蟲真不可思議》

PanSci_96
・2016/04/30 ・4146字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

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所有生物都想留下自己的基因,這是生物與生俱來的本能。

昆蟲的貞操帶

青蛙與大部分魚類等水生生物的雄性,利用體外受精的方式,讓自己的精子與雌魚排出的卵結合受精。另一方面,陸上生物多以交配方式體內受精,對這些生物的雄性而言,自己的交配對象(雌性)很可能再與其他雄性交配。當人類面對這種狀況,通常會以忌妒表達自己的不安,相對於此,動物就沒那麼麻煩,牠們的做法較為徹底。為了留下自己的基因,牠們會不擇手段達成目的。最直接的方法就是在自己交配後,不讓雌性與其他雄性交配。人類自古發明了金屬製貞操帶,利用上鎖的內褲避免女方紅杏出牆,事實上,昆蟲也會利用相同手法。

一到早春季節就會現身的日本虎鳳蝶薄翅白鳳蝶等小型鳳蝶,雄性會在交配期間將精胞送進雌性身體的同時分泌黏液,在雌性生殖器蓋上交配栓(交配囊)。如此一來,即可避免雌性與其他雄性交配。遇到這類蝴蝶時,可從外觀清楚辨識出交尾後的雌性。

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日本虎鳳蝶(左)與雌性薄翅白鳳蝶的腹部,有一個交配栓(右:箭頭處的三角形突起)©丸山宗利

龍蝨科的龍蝨是一種水生甲蟲,雌性身上也有交配栓,但雌性會用腳將其取下;這個行為看在與雌性交配的雄性對象眼裡,可說是情何以堪。此外,另一種避免雌性與其他雄性交配的方法,就是一直與對方交配。毒蛾科的雄性舞毒蛾與雌性交配,將精胞送進雌性體內後,身體仍與雌性相連。這個方式可以避免雌性受到其他雄性引誘,與其他雄性發生關係。

上述行為稱為交配後保護行動,其他還有即使不處於交配狀態,雄性仍一直停在雌性背上的頭蝗科負蝗,這是最顯著的例子。大多數鍬形蟲科的雄性甲蟲在交配後,也會一直停在雌性背上,避免其他雄性接近雌性。

雄蟲的大男人主義

當雄蟲遇到已經跟其他雄蟲交配的非處女雌蟲,雌蟲身上原有的貞操帶也起不了任何作用。

珈蟌科深山珈蟌的雄蟲在這一點上,顯得有些大男人主義。雄性深山珈蟌的陰莖前端有一處突起,交配時會將該雌蟲前一次交配放在身體裡的精胞刮出來。此外,昆蟲習性與人類不同,雌蟲會將雄蟲排出的精胞放在自己體內的儲精囊裡,產卵時再從中取出精子,形成受精卵。換句話說,雌蟲會利用事先放在體內儲精囊的精子完成受精。離儲精囊入口愈近的精子,會最先被用來完成受精。

蜻蜓科的小紅蜻蜓會將前一次交配的雄蟲精胞往內推,再將自己的精胞送進去。這類發生在雄性之間的精子戰爭稱為「精子競賽」,利用將其他雄蟲的精胞刮出來或往裡推等方式,增加自己的勝率。對雌蟲來說,應付雄性之間的精子競賽也是很大的負擔。話說回來,雌蟲在與不同雄蟲交配的過程中,只會留下最強的雄蟲後代,事實上,雌蟲也會選擇最強的雄蟲留下後代。

異常交配行為

交配通常指的是陰莖插入陰道裡的行為,體內受精的陸上生物大多採用這個方法交配。不過,這個世界上有些昆蟲的交配行為,超出了我們的常識範圍。

以俗稱「南京蟲」的吸血性半翅目昆蟲床蝨為例,雄蟲會在雌蟲腹部隨便找一個地方插入陰莖,送入精子。不同種的方法略有差異,但一般來說,精子會經由血液進入雌蟲卵巢,完成受精。有鑑於此,只要詳細檢查床蝨雌蟲的腹部有無傷口,就能確認其是否已經交配,就連跟多少雄蟲交配都看得出來。床蝨的腹部有一個特殊的袋狀器官,據說可以預防外傷感染。至今昆蟲學家尚未釐清,為何床蝨不採取一般的交配行為,而選擇如此特殊的交配方法。

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床蝨,又稱南京蟲,雄蟲會直接在雌蟲身體任一處植入精子,以達到交配之目的。圖/wikipedia

此外,捻翅目有一群可說是最接近甲蟲的昆蟲,所有種都寄生在其他昆蟲身上。大多數種的雄蟲會飛,雌蟲則長得像蛆,整個身體都躲在寄主體內,只露出一顆頭。雄性成蟲的壽命極短,到處飛翔尋找雌蟲。一發現雌蟲,就會在相當於交配器的部分之外,找一個地方插入陰莖,完成交配。雌蟲身體的大部分為產卵管,精子經由血液傳輸,與大量的卵結合。

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捻翅目的Xenos moutonii 雌蟲,寄生於擬大虎頭蜂的腹節之間©小松貴

果蠅科的昆蟲也有類似的交配行為。雖然不清楚採取這種行為的目的何在,或許這樣的方法比其他交配方式更適合牠們的演化環境,也可能是因為這個方法使其他雄蟲無法像前方介紹的那樣,將競爭對手的精胞刮出或往裡推。

同性間的交配行為?

在正常的交配關係裡,雄性會將精子送至雌性體內。不過,有些昆蟲再度打破人類的認知。

花椿科椿象的一種就是由兩隻雄蟲進行交配。雖說是交配,雄蟲並無陰道,因此採用與床蝨相同的方法,將陰莖插入雄蟲腹部的任一部位,將精子送進去。以下我將插入陰莖的雄蟲稱為T被插入陰莖的雄蟲稱為N進行說明。根據研究顯示,T排出的精子會進入N的精巢存放

至於精子在精巢裡會產生什麼樣的變化,至今仍毫無所知,但一般認為,N在與雌蟲交配時,會連T的精子一起送進雌蟲體內。換句話說,T將自己的精子託付給另一隻雄蟲N,讓N交配時可以使用自己的精子。事實上,T也可以自己與雌蟲交配,但牠利用這個方法增加自己的精子與卵結合的機會。擬步行蟲科的擬榖盜也有這類同性戀行為,根據研究結果,該種雄蟲會將老舊的劣質精子射入其他雄蟲體內

性別顛倒

昆蟲學家觀察棲息在巴西洞窟裡的嚙蟲目昆蟲Neotrogla,發現雌蟲具有陰莖狀器官,可插進雄性身上類似陰道的交配器裡吸收精胞。換句話說,這種昆蟲在交配時處於性別顛倒的狀態。由於囓蟲目的雄蟲精胞裡含有營養物質,雌蟲為了吸收營養物質,才會發展出主動插入的交配型態。

誠如前方所說,在一般性選擇中,雌蟲產卵比雄蟲生產精子還辛苦,因此雌蟲選擇雄蟲,雄蟲之間相互競爭的型態較為常見。不過,囓蟲目的雄蟲生產營養物質較辛苦,因此雌蟲發展出可以多次交配的習性,逆轉了性選擇的演化方向。

此外,大部分昆蟲是雄蟲趴在雌蟲背上,陰莖插入陰道。囓蟲目昆蟲的體位完全相反,由雌蟲主導爬到雄蟲背上,完成交配。

殺了對手的小孩

大家都知道獅子、長尾葉猴等雄性動物有殺小孩的習性,由於兩種動物的社會型態皆為一隻雄性霸主擁有一群雌性,生下一大群子嗣,因此新霸主上位時,會殺掉所有小孩(其他雄性的孩子)。獅子、長尾葉猴這麼做的原因眾說紛紜,一般認為育兒中的雌性動物不會發情,因此新霸主會殺掉別人的小孩,讓自己儘早得到交配機會,確實留下自己的子孫。有些昆蟲也會做同樣的事情,從中可看到性別顛倒的適應性演化。

大田鼈是大型的水生椿象,棲息於水田與池塘,以青蛙和魚為食,屬於肉食性昆蟲。大田鼈雌蟲會在突出於水面的木樁或植物,產下六十到一百顆卵,由雄蟲以身體覆蓋卵子。雄蟲在水中和卵塊間游來游去,讓卵保持濕潤,直到成功孵出幼蟲為止。若雄蟲不保護卵,卵就會腐壞,無法孵出新生命。

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大田鱉為一肉食性昆蟲,在市街許多地區已被列為瀕危物種,圖為日本大田鱉。圖/wikipedia

雌蟲只要在水中發現雄蟲,便強迫其交配、產卵。此時雄蟲會放棄原本保護的卵,改為保護新產下的卵。有時雌蟲找到有雄蟲保護的卵塊,會故意破壞卵塊,殺死別人的小孩。卵塊遭到其他雌蟲破壞的雄蟲,會與該雌蟲交配,改為保護該雌蟲產下的卵。

看到雄蟲毫無男子氣概,成為雌蟲小跟班的窩囊樣,心中忍不住覺得可憐。不過,大田鼈雌蟲的行為確實值得玩味,為了爭奪保護卵塊的雄蟲,雌蟲之間肯定掀起一場腥風血雨。可惜最近沒有任何相關的研究報告,這可說是十分有趣的研究主題。

陰莖大小固定的演化法則

外骨骼與內骨骼是昆蟲和人類之間的差異之一,昆蟲和蝦子等節肢動物,體表覆蓋著一層功能相當於「骨骼」的外殼,相對於此,我們人類與魚類等脊椎動物的骨骼則架構在體內。這一點也可從昆蟲的交配器官(交配器)的構造差異看出端倪。昆蟲的陰莖與陰道都是由堅硬、伸縮性較差的外骨骼所構成

大多數昆蟲的雌蟲交配器(陰道)與雄蟲交配器(陰莖),屬於鎖與鑰匙的關係。基本上生物會盡量避免和異種交配,因為這樣的行為無法繁衍後代(不能受精或發生交配行為),徒然浪費交配機會。即使可以生出雜種,也很容易無法適應環境而滅絕,結果還是無法留下自己的基因。因此,只要建立鎖與鑰匙的關係,就不會與異種交配,也不會浪費交配機會。

這類現象我們稱之為「交配前生殖隔離」,誠如前方所述,生物會釋放費洛蒙等化學物質吸引異性,利用這個方式在交配前確認對方與自己是否屬於同種。另一方面,即使是鎖與鑰匙的關係,要是雄蟲營養狀態很好、體型很大,遇到營養狀況不佳,體型過小的雌蟲,也無法完成交配。說得明白一點,大型鑰匙很可能無法插入小小的鑰匙孔。

以鍬形蟲為例,每隻雄性成蟲的體型差異相當大,令人好奇雄蟲與雌蟲之間的鑰匙與鑰匙孔關係又是如何?根據一項研究鋸鍬形蟲體型的報告,昆蟲學家測量許多鋸鍬形蟲的身體各部位,發現其他部位的大小差異較明顯,唯有雄蟲陰莖的尺寸大小差不多。由此可見,即使是體型較小的雄性成蟲,其陰莖尺寸與體型較大的雄性成蟲幾乎一樣,藉此確保所有雄性成蟲可以交配。有些昆蟲的成蟲體型差異也很大,讓我忍不住想知道,牠們的身體構造是否也跟鋸鍬形蟲一樣?

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鍬形蟲的體型差異可以達到不小的差距,但生殖器官的差異不明顯。圖/LiChieh Pan@flickr

順便一提,人類經常誤認體型較小的鍬形蟲成蟲是「幼蟲」,以為牠還會長大。事實上,除了極少數特例之外,昆蟲只要長為成蟲之後,體型便不會再變大。


昆蟲真不可思議立體書 (1)

 

 

 

牠們也會吵架、記恨別人,戀愛會送禮物、跳舞,也有同性戀、貞操觀、愛打扮、甚至結婚詐欺?地球上最多樣的生物──昆蟲,千奇百怪的生活大公開!!《昆蟲真不可思議》,晨星出版

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金魚的記憶才不只 7 秒!記憶力怎麼回事?好想要超大記憶容量
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/12/01 ・2720字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 美光科技 委託,泛科學企劃執行。

你是不是也有過這樣的經驗?本來想上樓到房間拿個東西,進到房間之後卻忘了上樓的原因,還完全想不起來;到超巿想著要買三四樣東西回家,最後只記得其中兩樣,結果還把重要的一樣給漏了;手機 Line 群組裡發的訊息,看過一轉身回頭做事轉眼就忘了。

發生這種情況,是不是覺得很懊惱:明明才想好要幹嘛,才不過幾秒鐘的時間就全部忘記了?吼呦!我根本是金魚腦袋嘛!記憶力到底是怎麼回事啊?要是能擁有更好的記憶力就好了!

明明才想好要幹嘛,一轉眼卻又都忘記了。 圖/GIPHY

金魚的記憶才不只 7 秒!

忘東忘西,我是金魚腦?!無辜地的金魚躺著也中槍!被網路流傳的「魚只有 7 秒記憶」的說法牽累,老是被拖下水,被貼上「記憶力不好、健忘」的標籤,金魚恐怕要大大地舉「鰭」抗議了!魚的記憶只有 7 秒嗎?

根據研究顯示,魚類的記憶可以保持一到三個月,某些洄游的魚類都還記得小時候住過的地方的氣味,甚至記憶力可以維持到好幾年,相當於他們的一輩子。

還有科學家發現斑馬魚在經過訓練之後,可以很快學會如何走迷宮,根據聲音信號尋找食物。但是當牠們壓力過大時會記不住東西,注意力分散也會降低學習效率,而且記憶力也會隨著衰老而逐漸衰退。如此看來,斑馬魚的記憶特點是不是跟人類有相似之處。

記憶力到底是怎麼回事?

為什麼魚會有記憶?為什麼人會有記憶?記憶力跟腦袋好不好、聰不聰明有關係嗎?這個就要探究記憶歷程的形成源頭了。

依照訊息處理的過程,外界的訊息經由我們的感覺受器(個體感官)接收到此訊息刺激形成神經電位後,被大腦轉譯成可以被前額葉解讀的資訊,最終會在我們的前額葉進行處理,如果前額處理後認為是有意義的內容就有可能被記住。

在問記憶好不好之前,先了解記憶形成的過程。圖/GIPHY

根據英國神經心理學家巴德利 Alan Baddeley 提出的工作記憶模式,前額葉處理資訊的能力稱為「短期工作記憶」,而處理完有意義、能被記住的內容則是「長期記憶」。

你可能會好奇「那記憶能被延長嗎」?只要透過反覆背誦、重覆操作等練習,我們就有機會將短期記憶轉化為長期記憶了。

要是能有超大記憶容量就好了!

比如當我們在接聽客戶電話時,對方報出電話號碼、交辦待辦事項,從接收訊息、形成短暫記憶到資訊篩選方便後續處理,整個大腦記憶組織海馬迴區的運作,如果用電腦儲存區來類比,「短期記憶」就像隨機存取記憶體 RAM,能有效且短暫的儲存資訊,而「長期記憶」就是硬碟等儲存裝置。

從上一段記憶的形成過程,可以得出記憶與認知、注意力有關,甚至可以透過刻意練習、習慣養成和一些利用大腦特性的記憶法來輔助學習,並強化和延長記憶力。

雖然人的記憶可以被延長、認知可以被提高,但當日常生活和工作上,需要被運算處理以及被記憶理解的事物越來越多、越來越複雜,並且需要被快速、大量地提取使用時,那就不只是記憶力的問題,而是與資訊取用速度、條理梳理、記憶容量有關了!

日常生活中需要處理的事務越來越多,那就不只是記憶力的問題,而是有關記憶力容量的問題了……。圖/GIPHY

再加上短期記憶會隨著年齡增加明顯衰減,這時我們更需要借助一些外部「儲存裝置」來幫我們記住、保存更多更複雜的資訊!

美光推出高規格新一代快閃記憶體,滿足以數據為中心的工作負載

4K 影片、高清晰品質照片、大量數據、程式代碼、工作報告……在這個數據量大爆炸的時代,誰能解決消費者最大的儲存困擾,並滿足最快的資料存取速度,就能佔有這塊前景看好的市場!

全球第四大半導體公司—美光科技又領先群雄一步!除了推出 232 層 3D NAND 外,業界先進的 1α DRAM 製程節點可是正港 MIT,在台灣一條龍進行研發、製造、封裝。日前更宣布推出業界最先進的 1β DRAM,並預計明年於台灣量產喔! 

美光不久前宣布量產具備業界多層數、高儲存密度、高性能且小尺寸的 232 層 3D NAND Flash,能提供從終端使用者到雲端間大部分數據密集型應用最佳支援。 

美光技術與產品執行副總裁 Scott DeBoer 表示,美光 232 層 3D NAND Flash 快閃記憶體為儲存裝置創新的分水嶺,涵蓋諸多層面創新,像是使用最新六平面技術,讓高達 232 層的 3D NAND 就像立體停車場,能多層垂直堆疊記憶體顆粒,解決 2D NAND 快閃記憶體帶來的限制;如同一個收納達人,能在最小的空間裡,收納最多的東西。

藉由提高密度,縮小封裝尺寸,美光 232 層 3D NAND 只要 1.1 x 1.3 的大小,就能把資料盡收其中。此外,美光 232 層 NAND 存取速度達業界最快的 2.4GB/s,搭配每個平面數條獨立字元線,好比六層樓高的高速公路又擁有多條獨立運行的車道,能緩解雍塞,減少讀寫壽命間的衝突,提高系統服務品質。

結語

等真正能在大腦植入像伊隆‧馬斯克提出的「Neuralink」腦機介面晶片,讓大腦與虛擬世界溝通,屆時世界對資訊讀取、儲存方式可能又會有所不同了。

但在這之前,我們可以更靈活地的運用現有的電腦設備,搭配高密度、高性能、小尺寸的美光 232 層 NAND 來協助、應付日常生活上多功需求和高效能作業。

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參考資料

  1. https://pansci.asia/archives/101764
  2. 短期記憶與機制
  3. 感覺記憶、短期記憶、長期記憶  
  4. 注意力不集中?「利他能」真能提神變聰明嗎?

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從昆蟲的習性可以預測天氣?敢有影(kám ū-iánn)?——《取得身邊的天氣密碼》
晨星出版
・2022/11/13 ・1501字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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溫度對昆蟲至關重要,因此昆蟲會對溫度產生反應。

有一個普遍的通則:炎炎夏日中,你會先看到大昆蟲,接著見到小昆蟲,最後又再一次碰到大昆蟲。昆蟲愈大,愈能忍受低溫、對高溫愈難耐;因此大昆蟲喜歡在一天的清晨或傍晚的涼爽期間出現,中午的活動力較低;小昆蟲較不耐低溫,會在環境變暖時才現蹤。

夏日裡能常看到昆蟲。圖/Pexels

昆蟲與氣溫密不可分

蘇格蘭高地的糠蚊(Ceratopogonidae)總是令人難受,但可以利用牠們對溫度的敏感度對付牠們。糠蚊蓬勃生長的溫度帶相當狹窄,介於不冷也不熱的溫度之間,因此只要你往上爬/向下走,溫度會上升/下降至牠們的舒適圈之外,就能擺脫牠們。

蟋蟀代表了溫暖的氣溫是眾所皆知的事,此外,蟋蟀的聲音頻率與溫度有直接關係。雖然因不同物種而異,但蟋蟀溫度計主要的規則是,在攝氏十三度的環境裡,蟋蟀每秒鐘叫一聲,且此頻率會隨著溫度上升而增加。

在夏天,天氣溫煦、潮溼且微風徐徐,飛蟻會成群結隊地移動。牠們結伴飛過天空,數量多到人們相信「飛蟻日」的存在,飛蟻日說的正是飛蟻同時在全國各地現蹤的日子。不過,正如我們所知,陸地上的微氣候變化甚大,因此知道飛蟻日是個迷思也不該為之震驚,只是某幾個區域的條件正巧在那幾日適合飛蟻出巡。倘若你遇見一大群飛蟻,牠們捎來的訊息是,現在的氣溫大約攝氏十三度,風速低於每秒六公尺。

螞蟻藏著天氣機密?

據某些傳說所言,螞蟻直線移動代表壞天氣即將到來,但我未觀察過也沒有科學理論能佐證這點。

更有趣的是,澳洲原住民有一個習俗,說螞蟻在蟻窩周遭蓋高牆表示大雨將至,西方也有相同的俗諺。之前的章節提過太平洋諸島的居民發現小火蟻(red ant)會在風雨來襲前堵住巢穴,天氣晴朗時則大敞家門,這在西方諺語裡也提過。我還沒觀察到這個現象,但出現在廣泛的文化圈,甚至是兩個信仰社會尚未接觸的時間點就已發展出這種說法,說它沒有參考價值還真不為人所信。

許多科學研究能支持螞蟻對溼度敏銳的觀點:研究人員曾觀察到編織蟻(weaver ant)在熱帶風暴來臨前織網。

編織蟻(Oecophylla),英文稱之為Weaver Ant和Green Ant。圖/維基百科

其他物種裡,螞蟻、白蟻丘的排列和太陽脫不了關係。澳洲北部,羅盤白蟻(Amitermesmeridionalis)建造了指向北邊的蟻丘而為人所知;蟻丘細細的部分指著中午的日頭,寬闊的部分則指向清晨與向晚的太陽,這有助於調整蟻窩的溫度。

世界上有超過一萬三千種獲得命名的螞蟻物種,牠們都擁有各自的習性,我們要多關注近身物種的行為。

我時常運用一些螞蟻的方式,它們比起天氣更接近自然導航,不過兩者間有許多重疊的部分。在英國,排水性佳的草地經常可見黃土蟻(Yellow meadow ant)的身影,我家附近的白堊山丘就有很多。黃土蟻呈暗黃色,牠們的蟻窩比螞蟻本身有用多了;黃土蟻會將蟻窩向上堆到 0.5 公尺高,較為平坦的那一面通常面向東南邊,可以充當太陽能板,在涼爽的早晨收集太陽的熱量。

——本文摘自《解讀身邊的天氣密碼》,2022 年 10 月,晨星出版,未經同意請勿轉載。

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【2022 年搞笑諾貝爾生物獎】斷尾便祕的蠍子傳宗接代?!
胡中行_96
・2022/09/26 ・2611字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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「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:

  1. 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]
  2. 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。)
  3. 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

  1. The 32nd First Annual Ig Nobel Prize Ceremony’. (15 SEP 2022) Improbable Research on YouTube.
  2. The 2022 Ig Nobel Prize Winners’. (15 SEP 2022) Improbable Research.
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。