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求偶场悖论:达尔文留下的未解难题

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孔雀的尾羽

一个外星人来到地球,看到地球上物种奇特多样,尤其是一种灵长类动物占据了地球陆地的大部分表面。这个外星人经过研究发现,地球上的各种物种都有着非常大的相似性,特别是有个称为“智人”的灵长类动物,与另一种叫做黑猩猩的动物更加相似。

这名外星博物学家对智人非常感兴趣,想知道这个物种是怎么交配,怎么繁衍的,于是他来到一个叫做“单身酒吧”的地方,一到夜间这个酒吧里就挤满了单身的雌雄两性,互相示爱。

外星人发现一个奇特之处,就是那些体型较大的雄性智人,不停地展示着他发达的肌肉和充沛的运动能力,吸引了不少雌性的目光,最后其中一名最大块头、拥有最多肱二头肌的雄性带领着2-3名雌性离开,前往某处完成最后的交配。

外星人很是疑惑,这些雄性智人的肱二头肌或是全身强壮的肌肉,已经发育的有些离谱,自然选择根本不需要如此夸张的肌肉,为何这些雄性的肌肉进化出来?外星人留在地球上夜夜观察,发现除了肌肉之外,雄性智人还通过展示跑车的钥匙、故意露出手腕上的名表、并夸口有多少套房产等外在特征来吸引“单身酒吧”的雌性智人。

外星人返回自己的星球后,经过多年沉思,写了一本大部头专著,就是《地球上物种起源》,讲述了地球上的生物是经过地球自然环境的选择,不断地积累突变从而演化而来,一个物种能够留下来就是比其他物种更能适应地球上变化的环境。

然而对于智人雄性外表特征,外星人仍苦苦得不出结论,最后才勉强承认:是性选择造就了雄性的外表,而其他的外在饰物都是雄性外表的延伸。这名外星智人研究专家于是在其另一本专著《地球上智人的由来和性选择》,提出了这个理论。

最后这两本书成为了外星人研究地球生命的必读之作。


外星人的故事是地球上的演化生物学家经常喜欢用的比喻,特别是我们这种智人因为心智局限而看不清自己所处的状况时。以上这个故事,大家都可以看出是达尔文理论的发现过程,而达尔文的最重要的两本著作正是《物种起源》和《人类的由来和性择》。

关于自然选择的天择过程,已经有太多的文献和著作,并成为了研究地球生命的一种基础“范式”,不需要质疑。然而,性选择理论却一直未能得到广泛的认可,虽然学者们一度以为自己解决了这个问题,然而却离问题的解决差的很远。

就像那位观察“单身酒吧”的外星人一样,由于目睹了一场雌雄择偶的竞赛,而并没有对智人择偶的多样性和差异性进行过深入调查,就匆忙地得出了结论,返回外星球。达尔文也是如此,因此导致了历来的各种研究者,从最开始忽视性择理论,到随后接受并扩展了性择理论,并试图解决其中一些难题,这个过程可以看出性择不像天择那样能够令人信服。

性择理论最早在《物种起源》中已经有所表述,之后在《人类的由来和性择》里达尔文进一步发展了该理论。

在看到雄性孔雀夸张的尾巴,达尔文百思不得其解,这些特征根本上对于雄性孔雀的生存来说是一个障碍,那么自然选择应该把它淘汰才对。在晚年时期,达尔文提出了性选择理论,意思就是雄性夸张的尾巴有利于其繁衍后代,因为雌性比较喜欢这样的尾巴,所以才在演化中占尽了优势。

达尔文进一步指出,雄性之间相互比赛竞争,尾巴漂亮的孔雀、鹿角比较长的雄鹿,或者是唱歌好听的鸟之间相互攀比,这是同一个性别内的竞争,称为性别内竞争。

而雄性竞争是为了吸引雌性的注意,雌性对某一种特征的偏好就让拥有这种偏好的的雄性胜出,此为雌雄两性之间的竞争,称为性别间竞争。

因此,一个个体能否在演化的历史长河里将自己的基因传递出去,除了在自然环境的存活率需要考虑之外,很大程度上取决于能否找到配偶,交配后繁衍后代。这就是天择与性择之间的关系。

这样不是挺好的吗?问题出在哪里呢?

我们试想,众多都爱好漂亮尾羽的雌性孔雀,都选择了雄性孔雀中有最漂亮尾羽的那只,必定这个群体最后会被这只雄孔雀的后代所占据,大家都拥有了最漂亮的尾羽。就像上面“单身酒吧”里的情景,所有女性都被拥有最多肱二头肌的那个男性所带走的话,这个“大块头”的男性后代肯定会比没有肌肉的“眼镜男”要多。

到了他们的后代,大家都会资质一样,拥有差不多的尾羽,差不多的肱二头肌。考虑到有些微的基因突变,其中一只更加漂亮或有更多肌肉,最后就推动着孔雀的羽毛和男性的肱二头肌走向失控的发展道路上。而物种内部,也就更加趋向单一化,雄孔雀都有漂亮的尾羽,男性都有硕大的肱二头肌。

然而,事实并非如此,自然界仍然有更多的遗传多样性,男人不都是长着硕大的肌肉,雄性孔雀也并非都各个漂亮,肌肉和尾羽也都没有演化到无以复加的失控地步。

这就是性择理论的问题所在。演化生物学中称之为“求偶场悖论”(Lek parodox),其中求偶场lek一词,来自于瑞典语,原意是指公路旁的休息运动场所,在生物学里的意思就是:雄性向雌性展示自己尾羽的“求偶场所”。在我们上面外星人的故事里,求偶场就是那个“单身酒吧”。

可以这么说,性择理论的修补和发展,都是建立在对“求偶场悖论”的解答上。随后,各种理论你来我往纷纷登场解释,有性感儿子假说、好基因假说、缺陷假说、寄生虫假说,最新的还有基因捕获假说等等。每种理论都宣称终结了“求偶场悖论”,然而又受到另外其他学者的否定与质疑。

在随后的文章中,我将逐一回顾各个理论,并对其优点和不足之处予以说明。

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