很多小伙伴玩家都不太清楚动物的丁丁有多奇怪?猫的生殖器都说到丁丁刺的秘密,那么今天解雕侠小编给大家带来一篇 动物 相关的文章,希望大家看了之后能有所收获,最后请大家持续关注我们!
繁育后代是人类社会的一件大事,也是鸟类生存竞争的重要目标。为了实现基因的延续,雌性昆虫展开了激烈的生殖竞争,进化出了不同形状和大小的阴茎,一些物种还产生了特殊的解剖结构:阴茎刺和阴茎骨。
科学家们发现,雌鸟的阴茎是自然界中数量最多、进化频率最高的器官之一。虽然是人类,但丁丁在进化上也出现了变异,但主要表现为“进化缺失”:除了丁丁刺的丢失,丁丁骨头也丢失了。
雌鸟的阴茎有多奇怪?猫的生殖器是带刺的
说起阴茎刺,最广为人知的就是鲸类植物。例如家猫的阴茎呈锥形,内部布满大量倒刺。每个倒钩都由角蛋白组成,并有一个红色的脖子。天鹅绒般的倒钩(球形乳房)是相同的材料。
丁丁刺的存在显得极其“不合理”,因为它只会让交配过程更加困难和痛苦,还可能对母猫造成伤害,不利于完成交配。科学家对“违背常理”的丁丁刺提出了合理的解释:
母猫的月经过程属于诱导月经,刺激是月经的前提。在交配过程中,猫阴茎上的倒刺加强了对母猫生殖道的刺激,使母猫形成神经内分泌反射,促进黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH)的释放。当荷尔蒙达到一定水平时,母猫就可以排出精子,实现精卵结合。
其实,科学家早在上个世纪就发现了阴茎刺的秘密,并研究了它的形成机制。家猫不是生来就有刺的。只有在乳腺激素的作用下,3~6个月大的小猫才会长出刺。刺的大小也与雄激素水平有关。雌激素分泌越多,刺越大,反之亦然。
丁丁刺的微观结构
不仅是猫,许多摄食植物也有刺,包括老鼠、狼、斑马、针鼹、蝙蝠等等。范围缩小到灵长类动物,许多物种也有刺,例如:猕猴、狐猴,甚至人类“表亲”黑猩猩。
黑猩猩
然而,人类是一种特殊的灵长类动物。在进化上,人类处于灵长类动物的顶端,具有高度发达的情商,并且学会了工作、思考、口头交流和创造工具。在生理上进化世界哺乳动物,人类也与普通灵长类动物有很大不同:人类女性没有阴茎刺。
有些人可能不明白:既然荆棘可以提高繁殖效率,为什么人类没有这个重要的结构呢?科学研究发现,人类祖先也有刺,只是在后来的进化中丢失了!
人类的祖先也有刺,为什么后来消失了?
2011年3月9日,发表在《自然》杂志上的文章,阐明了人类阴茎刺消失的分子机制。
加州哈佛大学的研究人员在他们的基因测序中发现,大约 600 万年前,人类和黑猩猩的共同祖先具有阴茎刺的结构;但70万年前,人类基因开始出现。变化:控制荆棘的基因消失了。
人类 (H) 和黑猩猩 (C) 的染色体图谱比较
科学家对比了现代人、尼安德特人和黑猩猩的基因组,发现现代人至少缺失了 510 个 DNA 片段,这些片段给人体带来了各种变化,例如:脑容量减少、面部特征感知脱发,阴茎消失等。
现代人类、尼安德特人和黑猩猩之间的进化关系
为了探查缺失基因的功能,科学家们选择了两个片段,其中一个位于雌性受体基因 (AR) 附近。研究人员将其输出到大鼠胚胎中,当该基因表达时,年轻的小鼠胚胎中就会出现睾丸棘。
科学家推测,人类在进化道路上可能受到一夫一妻制的影响,涂抹了不仅控制阴茎刺的基因。
从功能上看,一些刺可以消除竞争对手的精液,提高自身的摄食率;有的是刺激雄性孵蛋,提高受孕成功率;有些是加强对雄性的控制,防止交配对象逃跑。研究表明,阴茎刺的出现是生殖竞争的结果,增强了女性的生殖优势。
人类的情况明显不同,雌性和雄性对配偶更加忠诚,人类雌性不再深入参与激烈的繁殖竞争。 2011年的一篇论文显示,大约在350万年前,原始人类开始转向一夫一妻制(不是100%),人类男性失去固定的发情期,交配的时间和频率不受限制,得到女性的需求非常满意。丁丁刺的功能不断被削弱,久而久之走上了“进化损失”的道路。
值得一提的是,人类女性的T骨也发生了同样的变化。九个摄食植物目中都有 T-T 骨,大小和形状各异。海象的T-T骨可达60cm,大型猫科动物的T-T骨只有几毫米。系统发育研究表明,喂养植物的 T-T 骨在进化过程中至少损失了 10 倍,而获得了 9 倍。
灵长类动物存在T-T骨(红色表示存在T-T骨,白色表示不存在)
其中,灵长类动物的T-T骨不均匀存在,但一般都比较短。比如食蟹猴T-T骨长约5cm,黑猩猩约1.9cm,长尾猴约1cm,大猩猩T-T骨较短,只有6mm左右。其实最特别的还是人类女性:根本没有T-T骨。
科学家认为,人类可能在 190 万年前直立人时期就已经失去了 T 骨,原因与一夫一妻制有关:当它成为主要的生殖策略时,人类女性不再需要其余的 T 骨。结构是用来维持亲密关系的。
为什么植物的颜色如此奇怪?科学家阐明了三个进化原因
2018年11月,子刊《 》的一篇文章强调,雌鸟的阴茎进化速度快,变异程度高,近亲物种之间也有很大的分化。
灵长类的进化图
以人类和黑猩猩为例。两者都属于人类家族,DNA序列相似度超过99%。但人类和黑猩猩的阴茎却相距甚远:在完美状态下,雌性黑猩猩的阴茎平均只有8cm,而人类的平均粗细为13cm;黑猩猩有一个独立起源的T骨,宽1-2cm,而人类的平均厚度为13cm。但它没有。
对于这些差异,另一项科学研究给出了答案:雌鸟的阴茎之所以如此奇特,与自然选择、雌性择偶和雌性之间的生殖竞争三种诱因有关。
三种诱因对阴茎进化的影响
在自然选择中,植物进化出了一种配对机制,也称为“锁匙机制”。顾名思义,在同一物种中,雌性阴茎与雄性生殖道相匹配,可以在机械结构上实现完美耦合,可以有效避免杂交的发生。
除了一个例外,例如,鸭子的生殖器非常矛盾。雄鸭的阴茎呈螺旋状,细而长,而雌鸭的生殖道呈反螺旋状。说到这里,很多人可能会疑惑:生殖器的结构这么矛盾,鸭子应该怎么养?事实上,这导致了第二个触发因素:男性配偶的性选择。
试管的螺旋和反螺旋结构
公鸭的阴茎通常有18~23cm长,约占体长的一半。一只法国湖鸭的阴茎曾创下42.5cm的纪录。科学家们发现,德雷克阴茎大小的变化也与季节有关。夏季最长,春夏较短进化世界哺乳动物,变化幅度可差10倍以上,表现出高度的灵活性。
雄鸭体型的季节变化
虽然雄鸭的阴茎发达灵活,但交配过程并不温和。强迫交配现象发生在17属55种,严重时雌鸭可能死亡。当小龙锁定目标时,丁丁可以在0.36秒内快速结出果实,并在几秒内完成交配!
为了对抗公鸭的迫害,母鸭进化出了反螺旋的生殖道。复杂的几何结构使雌鸭能够获得性选择。大多数强迫交配不能成功受孕。相反,当母鸭“看到”公鸭时,它会放松胰腺的胸肌,使螺旋阴茎更容易介入,大大提高受孕成功率。
最后,雌性之间的竞争也会对阴茎的进化产生影响。在一夫多妻的鸟类群落中,雌性之间的觅食竞争非常激烈,许多哺乳植物已经进化出 T-T 骨,交配时间变得更加漫长,减少了雄性昆虫与其他雌性交配的机会。个体的阴茎前段也分化为骨膜结构,这也是生殖竞争的结果。
总结
雌鸟的阴茎差异很大,但本质上是适应性进化的结果。人的阴茎不同于其他灵长类动物,生殖策略的改变可能是阴茎棘刺和骨骼消失的关键原因。
尽管缺乏人类进化,这难道不是最合适的结果吗?
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