性选择Sexual selection是怎么回事

为什么有的动物特别强壮?因为性选择。
为什么有的动物羽毛特别好看?因为性选择。
为什么有的动物能够摆出漂亮的家?因为性选择。

达尔文在《物种起源》提出了性选择的思想,并在随后1871、1876年发表的文章中将该思想提炼成理论。该思想的核心解释了同性竞争以及交配选择行为偏好的机制。上述三个问题的答案都是性选择,并体现出性选择的两种表现形式,性内选择(问题1)和性间选择(问题2,3)。性内选择是通过武力赢得雌性;性间选择则是通过魅力吸引雌性。

性选择发生在雄性和雌性之间,两性差异可以体现在不同特征上,包括体型、羽毛、颜色、性征等等,然而,这些不是根本。两性最根本的差异在于配子。雌性的配子大,富含营养,成为卵子;雄性配子小,仅仅包含遗传信息,数量超过卵子几个数量级。异型配子的结合也就造成了雄性和雌性在亲本投资的本质不同。雌性产生的卵子少,且个体大,消耗能量高,并且在后代的繁育过程中投入极大精力。因此雌性在亲本投资中付出远超于雄性,雄性的繁殖通常都受限于雌性,所以大多数情况下都形成了雌性选择雄性的结果。

英国利物浦大学的帕克及其同事在1972年发表在《理论生物学杂志》上的文章提出了异型配子进化的理论模型:假设受精卵的生存力依赖于大小——越大的受精卵包含的营养也越多,越能够维持其发育生存,则在选择中,虽然数量少但体型较大的配子生存力更强,总体收益仍然超过了成本。
一旦大配子在进化中出现,那么更强的选择压力会促使小配子必须选择大配子结合,否则就会由于营养不够而死亡。因此,大配子和小配子都会倾向于选择大配子进行结合,由于小配子受到更强的选择压力,促使最终的结果将是小配子和大配子的结合。小配子不仅数量远超过大配子,而且从成本来看,大配子不与大配子结合的成本远低于小配子不与大配子结合的成本,所以大配子可以选择不与大配子结合,仍然可以生存;然而小配子没有选择,只能与大配子结合才能生存。并且,小配子数量大,死亡率高,也有更多样的基因型,更容易在自然选择的压力下生存。于是,小配子进化的速度超过了大配子抵御小配子的速度。最终形成了异性配子结合的模式。

性内选择就是同性之间为争夺异性而发生的竞争,多数情况下以雄性竞争雌性为主,雌性竞争雄性相对罕见。另外,由于雌性是亲本投资的主要一方,如果打斗激烈甚至导致死亡,这非常不利于未来的投资,在长期收益中显示出劣势,因此雌性的激烈竞争更为罕见。大多数雄性竞争中,很少会发生致死性打斗,这点与未来的收益相关。如果交配机会少,未来不再交配,收益几乎为0,那么为了这一次的胜利,雄性肯定会玩命战斗到死;但如果未来收益很大,雄性不会为了这一次交配机会付出生命,所以通常都是进行仪式化的战斗,很快就决出胜负。胜利者获得交配机会,得以繁殖自己的后代。

性间选择则是配偶的选择,通常都是雌性选择雄性,这时候雄性要尽其所能,展现出“我的基因很优良”的信号。动物的性选择可以是形态上的选择,也可以是行为上的选择,原则就是“只要你喜欢”。强壮、漂亮、舞蹈、巢穴设计都是这种信号,只要是你想要的,我就全力满足。我的强壮代表了战斗力强;我的美丽舞蹈代表了基因优良;我的巢穴设计代表了优越智商。

1930年,英国生物学家、统计学家Ronald Fisher(17 February 1890 – 29 July 1962)在其专著《自然选择的遗传理论 The Genetical Theory of Natural Selection》一书中发提出了费舍尔失控原则,指出性选择促进了雄性的特殊性征与雌性对于雄性特殊性征的偏好形成正反馈式的指数增长。这也就是说,一旦雄性的第二性征被雌性的性选择偏好所选中,则该性征与雌性的偏好都将进入正反馈循环,进化速度会呈现指数式增长。

由此,性选择形成的性状被保留下来,经过自然选择逐代累计,不同动物都进化出多姿多彩、令人惊叹的形态特征,从而形成了五彩缤纷的动物世界。

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