人类身体的每一处结构,几乎都是数十亿年演化的结果。从脊椎骨到乳腺,这些特征在生物进化史上各有其来历。然而,部分身体构造的演化动因至今仍未有定论,例如人类为何拥有独特的“下巴”,以及睾丸的体积为何介于黑猩猩与大猩猩之间。
海豚等滥交物种,其睪丸相对于体重往往异常巨大,这是在「精子战争」下的演化结果。示意图。 (法新社)
英国伦敦大学学院(UCL)动物学教授马克斯·特佛德(Max Telford)近日在《Science Alert》发表文章指出,若某种身体特征曾在不同物种中多次“重复演化”,就能通过跨物种比较,分析其背后的演化逻辑。以睾丸为例,研究人员发现其大小与物种的交配制度密切相关。
例如,同属灵长类、体型相近的黑白疣猴和鬃猴就呈现出显著差异。黑白疣猴实行一夫多妻制,雄性掌控后宫资源,睾丸重量仅约3克;而群体中频繁发生交配行为的鬃猴,睾丸重量则高达48克。这种差异背后的关键因素是“精子竞争”——在多雄性交配的制度下,雄性需产生更多精子以提升受孕几率。
类似现象也出现在大猩猩、黑猩猩等类人猿中。大猩猩体型庞大,但其种群结构较为封闭,睾丸相对较小;而黑猩猩和倭黑猩猩的交配行为更为开放,睾丸则明显更大。海豚则展现了这一趋势的极端形式:某些种类如旋转海豚的睾丸可占体重的4%,相当于一个成年男性拥有3公斤重的睾丸。这些海洋哺乳动物被观察到存在集体交配行为,进一步支持了“交配制度越开放,睾丸越大”的进化理论。
大猩猩(图)这类采取一夫多妻、独占交配权的物种,由于缺乏「精子战争」的演化压力,其睪丸相对于体型,显得特别小。 (路透资料照)
通过这些“平行演化”的案例,科学家逐渐建立起一套演化模型:物种的交配制度越开放,雄性之间的精子竞争越激烈,睾丸也就越发达;相反,制度越封闭,竞争压力较小,睾丸也趋于缩小。
而人类的睾丸大小恰处于上述两端之间,提示我们的祖先可能采用了一种混合式的繁殖策略,既包含一定的排他性,也存在一定程度的开放性。
至于人类独有的“下巴”,则仍是进化生物学中的悬而未解之谜。包括尼安德特人在内的其他人科成员均无类似结构,使科学家难以通过“重复演化”的方式进行推演,目前暂无统一解释。
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