雌性绿象甲的“试婚”择偶模式

李梦瑶

唱歌，打架，送礼物

它是生殖生物生命周期的重要组成部分。与植物相比，动物有移动和选择自己配偶的能力。因此，在争夺配偶的过程中演化出许多不同的求偶行为，常见的方式有“唱歌”、“打架”、“送礼”等。对于有性繁殖的动物来说，雌配子的数量往往比雄配子的数量有限，这就导致了雌配子的稀缺。所以，雌性会成为交配中有选择主动权的一方，雄性会成为被选择的一方。为了给后代提供更好的亲代条件，找到一个品质更好的雄性，雌性会尽力去判断和选择这个雄性是否能成为自己的配偶。我们的项目是探索雌性的“千方百计”，研究雌性是如何选择雄性的。在这个项目中选择动物的配偶。想象一下人类将如何选择他们的伴侣。会更好理解。你怎么能在茫茫人海中确定这个人是你最好的伴侣？怎样才能轻松找到最好的伴侣？如何比较异性？这些也是动物在择偶时会遇到的问题。不同的是，动物不受伦理道德的约束，判断配偶好坏的标准更加单一。对于我们项目的主角绿象鼻虫来说，雄性越大越长，质量越高。我们将探索雌性绿象甲如何降低其选择的成本和风险，同时获得更高质量的雄性配偶。令人惊叹的林夏农场科研之旅

我们实验的目的地是甘肃省武威市天祝藏族自治县下马林场。从学校出发，坐校车、火车、县公交、村公交、步行，大概半天就能到达目的地。凌晨，一路走的有点累。上了通村公交车，越往前走越觉得凉快。进山后看不到风景。不时出现的绿眼睛、窄窄的河流、片片油菜花，都令人心旷神怡。我心里不禁对这个实验的发展充满了期待。同时在心里不停的重复着实验的操作步骤，兴奋又激动。盘山公路，摇摇晃晃的汽车，我们终于到达了最终目的地——甘肃祁连山国家级自然保护区的马霞自然保护区。这里年平均气温-0.3℃，海拔2500米到4100米不等。自然景观从山谷和放牧草原，到青海云杉针叶林，再到杜鹃花灌木丛。

我们的实验都是在夏天完成的，蓝天白云绿草如茵，鸟语花香，昆虫欢唱。这绝对是一个值得打卡进去的景点，但对于我们这些当时只想做好实验的人来说，只能在实验间隙享受片刻。然而，美丽的风景确实给实验带来了积极的态度。由于导师前期做了详细的规划和指导，整个实验过程比较顺利。每个成员都保持着自己的热情和努力，每个人都表现出了最好的状态，期待交上一份完美的答卷，最后的成绩也相当不错。然而，这并不完全令人满意。有同学第一次徒手抗抓昆虫，也有同学过敏，一直红着眼睛。但是，大家都努力克服，互相鼓励。野外实验，团队力量不可或缺。有一次，我们在外面考察，选择实验地点。原本阳光明媚的一天空突然被阴云笼罩。天气变得阴沉多风。云走得很快。我们意识到可能会下雨，就赶紧往回走，但雨还是下得很快。野外没有避难所，我们也没有雨具。有了实验器材，我们从走路变成了跑步，一路跑，一路说笑。我们不记得说了什么，只记得大家都在笑。

本实验项目的主角绿象甲是西南亚常见的农业害虫，广泛存在于棉花、大豆、甘蔗和果树上。在祁连山的高寒草甸地区，它专门以鸢尾为食，这里也是绿象求偶和交配的地方。绿象甲的交配期一般在7月。雌性绿象鼻虫会先占据一片鸢尾叶，等待雄性。一旦雄性被雌性吸引，雄性就会试图爬到雌性身上。观察表明，在大多数情况下，雌性会接受它们遇到的第一只雄性作为自己的配偶，并与之交配。由于绿象甲的交配时间长达三天，在此过程中，如果其他雄性靠近并试图干扰正在进行的交配行为(称为雄性交配干扰)，第一只雄性会停止交配，在雌性背上水平移动，以阻止后面的雄性靠近雌性。这时雌性会在两个雄性之间进行选择，体格更大，体长更长，也就是素质更高的雄性会被雌性选择作为配偶，继续与之交配。这是雄性交配干扰发生时雌性的择偶行为，我们的项目就是针对这种行为。择偶策略优化——“试婚”

要想对女性择偶有更充分、更创新的认识，首先要知道现有的择偶方式有哪些。目前，女性选择配偶的策略主要有两种，即“n中最佳”和“门槛”策略。

在“n选一”模式中，雌性逐个考察所有的雄性，然后选择最好的一个作为配偶。这种策略的缺点是雌性需要花费大量的时间和精力去调查雄性。雌性面临的第一个挑战是，在做出选择之前，它们需要记住雄性的所有特征，这显然很难。第二个挑战是，当环境中的雄性很少时，机会成本会太高，因为雌性在考察雄性的过程中需要放弃一部分雄性。

在“门槛”模型中，女性首先建立理想伴侣的期望值，并以此作为接受男性的门槛。在检查男性的过程中，一旦遇到身体素质达到这个门槛的男性，她就选择他作为配偶，终止后续检查。这种策略的缺点是，当你遇到预期中的男性时，你选择他作为你的配偶。如果后来出现了更优质的男性呢？这样做会失去获得更高质量配偶的机会。

因此，现有的两种女性择偶策略都存在一定的缺陷和局限性。针对雌性绿象甲的择偶行为，我们认为雌性动物可能还有另一种择偶策略——“试婚”。

“试婚”是一种借助于“更换配偶”来找到最佳配偶的选择策略。雌性在雄性遭遇率低的环境中（自然环境下通常是如此），会无条件地接受遇到的第一个雄性作为交配对象，无论这个雄性的质量高低。这种选择会保证雌性至少能够得到一个交配对象，不至于挑选到最后要承担没有配偶的风险。在交配的过程中，当有其他雄性靠近并表达交配干扰时，雌性会有条件地更换配偶——如果后来者比原交配对象质量更高，则更换配偶;否则，维持与原交配对象的关系。由于雄性交配干扰过程中，总是质量更高的一个会获胜，雌性只需要等待交配干扰中的胜者即可，根本不需要耗费精力对雄性进行考察。试婚策略的另外一个优点是，现有交配对象的身体质量会成为雌性未来更换配偶的阈值，从而能够保证雌性在有一个交配对象的前提下，不断选择质量最高的雄性作为配偶。

“试婚”是借助“换配偶”寻找最佳配偶的一种选择策略。在雌性相遇率低的环境下(自然环境下通常如此)，会无条件接受第一个雄性作为交配对象，而不管这个雄性的品质如何。这种选择会保证雌性至少能得到一个配偶，以免最后冒没有配偶的风险。在交配过程中，当其他雄性靠近并表示交配干扰时，雌性会有条件地更换配偶——如果后来者比原来的交配对象素质更高，就更换配偶；否则，维持与原交配对象的关系。因为在雄性交配干扰的过程中，质量高的那一方总是会赢，雌性只需要在交配干扰中等待胜利者，根本不需要花费精力去考察雄性。试婚策略的另一个好处是，现有交配对象的身体素质会成为雌性日后换伴侣的门槛，从而保证雌性在拥有交配对象的前提下，会不断选择素质最高的雄性作为伴侣。

为了验证这种新策略的正确性，我们设计了三组实验来证明这种策略，并抓捕了近千只绿象甲来完成实验。近千只绿象甲，与祁连山草甸的绿象甲总数相比，只占很小一部分。况且绿象甲本身就是农业害虫，所以对生态没有太大影响。通过对三个实验的数据分析，我们最终证实了“试婚”策略在绿象甲中的有效性，并预测这一策略可能同样适用于其他昆虫，甚至高等脊椎动物。

就我而言，这个项目目前已经顺利完成。这次实地调研是我本科最难忘的一次经历，因为这是我第一次以团队为负责人启动研究项目。我在夏尔马的研究时间和收获将永远伴随着我…

编辑:丁