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为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

作者:佚名 2015-09-16 浏览: 5,006 评论:0

摘要: 皮纳斯是英语penises的音译,是指阴茎的意思。 无尾蝙蝠的皮纳斯 上图看上去就像一根中世纪的狼牙棒:一根管状结构上分布着一些面目狰狞的尖刺。但其实它并不是精心设计的人类武器。 相反,这些是蝙蝠皮纳斯上的刺。对于某些蝙蝠来说,性真的是一件非常棘手的业务。问...

皮纳斯是英语penises的音译,是指阴茎的意思。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

无尾蝙蝠的皮纳斯

上图看上去就像一根中世纪的狼牙棒:一根管状结构上分布着一些面目狰狞的尖刺。但其实它并不是精心设计的人类武器。

相反,这些是蝙蝠皮纳斯上的刺。对于某些蝙蝠来说,性真的是一件非常棘手的业务。问题是,为何某些蝙蝠的皮纳斯上会有刺?这些刺有什么用途?为何其尺寸和形状都大不相同?基于我们已了解的其它皮纳斯上有刺的生物,蝙蝠皮纳斯上的这些刺有多种可能用途。

也许这些刺能够除去雄性蝙蝠的精子,或者当蝙蝠在半空中交配时它们皮纳斯上的刺能够将雄性蝙蝠和雌性蝙蝠紧紧地扣在一起。也有可能蝙蝠皮纳斯上的刺是某种武器:雄性蝙蝠的皮纳斯上之所以会进化出刺可能是为了破坏雌性蝙蝠的外生殖器,使得它无法再同别的雄性蝙蝠交配。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

大鼻筑帐蝠的皮纳斯

谜题已存在了很长时间。

20世纪90年代初,纽约霍巴特和威廉姆史密斯学院的James Ryan发现四种无尾蝙蝠的皮纳斯上有尖刺。阿德雷德大学的William Breed也曾在20世纪80年代南澳大利亚食虫蝙蝠的皮纳斯上发现尖刺,他发现这些尖刺的形状和大小有明显差异。

这些美丽图像使得马萨诸塞大学安姆斯特分校的Teri Orr非常着迷,她与她的研发主管Patricia Brennan一起进行了近距离研究。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

霜灰毛尾蝠那长刺的皮纳斯

Orr通过观察博物馆里的蝙蝠以及捡到路边死去的蝙蝠尸体,检查了来自9个科的38种蝙蝠。她发现其中12种蝙蝠的皮纳斯上有尖刺。

全世界的蝙蝠种类超过1300种,人类难以对全部蝙蝠进行研究,因此Orr打算研究五十多种蝙蝠。她的目标是研究蝙蝠家族树每个分支的样本。蝙蝠的多样性令她感到风中凌乱。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

红毛尾蝠的皮纳斯

蝙蝠皮纳斯上的刺大小变动很大,从无尾蝙蝠獒蝠的47微米到灰红蝠霜灰毛尾蝠的1厘米不等。一般而言,体积较小的蝙蝠其皮纳斯也会按比例缩小,皮纳斯上的刺也会按比例缩小。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

光滑柔软的无尾蝙蝠

然而,有些雄性蝙蝠皮纳斯上的刺相比它们的体积而言大得不可思议。灰红蝠的体积约为一只肥老鼠大,其鼻子至尾巴的长度不超过15厘米,但它们皮纳斯上的尖刺居然有1厘米长:这是目前为止Orr研究的蝙蝠中,皮纳斯上的刺最大的一种蝙蝠。

为何蝙蝠的皮纳斯会进化出刺?为何有些蝙蝠皮纳斯上的刺大得不可思议?对此科学家有一些猜测。

其中一个猜测是皮纳斯上的刺能让雄性和雌性蝙蝠在半空中交配时牢牢贴在一起,这被称作“空中锁定假设”。

树栖蝙蝠(其中包括灰红蝠)进化出了长长的皮纳斯刺以便完成这种锁定。蝙蝠皮纳斯上的刺能向后缩,这意味着它能轻易进去但很难出来。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?
为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

飞行中的霜灰毛尾蝠

许多蝙蝠在交配时不慎坠落地面的轶事表明,空中锁定假设并非空穴来风。如果你是一只蝙蝠,那么加入空中高潮俱乐部大概是个不小的挑战,毕竟你在交配时还必须振动自己的翅膀以免让自己坠落。如果蝙蝠真的这样交配,那么尼龙搭扣一般的皮纳斯对它们有好处。

科学家的假设暂时得不到证实,不过来自美国科罗拉多州科林斯堡地质调查局的Paul Cryan从这一假设中得到了灵感。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

小棕蝠

Cryan一直想知道为何有些蝙蝠会死在风力涡轮机附近,最常见的受害者是迁徙的树栖蝙蝠,包括灰红蝠。Cryan说:“19世纪的记载表明有人曾看见两只抓在一起的蝙蝠坠落地面,这些故事表明蝙蝠这些奇怪行为的背后肯定有某些事情在发生。”其中一种可能是这些蝙蝠聚集在大树上交配,可能它们被风力涡轮机吸了进去。

甚至这些蝙蝠还有可能将风力涡轮机当成了发射台,蝙蝠成对地一起从高处跳下,在坠落过程中交配。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

冬眠的小棕蝠

可是,飞行时锁定对方这一理论不会是蝙蝠皮纳斯上尖刺的唯一解释,毕竟有些蝙蝠根本不会在半空中交配。少数蝙蝠(它们占的比例不到全世界蝙蝠数量的百分之一)通常在某些表面进行交配。我们的一些观察表面蝙蝠的交配行为极快。

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准备交配的眼镜飞狐

印度狐蝠悬挂在树枝上时会进行交配。雄性为雌性舔阴的行为似乎是在延长交配时间。对于鼻子短的果蝠来说口交也很重要。野外捕获的雌性果蝠通常会在交配期间舔舐雄性的皮纳斯。

日本小笠原狐蝠甚至更加繁忙。雌性狐蝠会成群挂在树上,雄性负责保卫它们不受其它雄性的骚扰。人们很难看到蝙蝠在交配时,其皮纳斯上的刺适应的过程。

蝙蝠交配后的生活非常复杂。雌性能够储存精子,延迟受精甚至通过某种假死状态延迟受精卵发育。如果雌性决定延迟受精,那么一只雌性蝙蝠储存的精子最多能在它的生殖道中待300天。这对它很好,但对随后与它交配的雄性来说就没那么美好了。雄性不能保证它的精子会是那个令雌性受精卵受精的那一个。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

小笠原狐蝠

因此雌性的这种储存精液的行为也能解释雄性蝙蝠皮纳斯上的刺。也许它们是除去精子的工具。雄性能够用它们身上那杯刷一样的结构清除它们竞争对手的精子。

基于此,Orr发现雌性蝙蝠能延迟受精的那一种蝙蝠,对应雄性的皮纳斯上更有可能会长出刺。Orr还推测那些拥有更大精巢蝙蝠的皮纳斯上更有可能长出刺。如果雌性常常与多个雄性交配,那么雄性会进化出更大的精巢。在这种情况下,雄性开始竞争其生下后代的优先权,因此它们需要生产更多精子来增加它们的机会。

有些雄性蝙蝠的精巢非常大。某些雄性蝙蝠的精巢占它们身体质量的百分之8.4,这相当于一名体重90.7公斤的男性长出了一对重达7.7公斤的睾丸。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

正在交配的蝙蝠

Orr表示这是蝙蝠对同一问题找到的两种不同解决办法。一名拥有更多竞争对手的雄性蝙蝠可以选择通过长出大精巢制造更多精子或通过在皮纳斯上长刺清除竞争对手的精子。如果压力太大,那么雄性蝙蝠可以选择兼而有之。

然而,Orr找不到蝙蝠大精巢和皮纳斯上长刺之间的有力联系。也许雄性蝙蝠间的竞争并没有大到要采取两种应对手段。

到目前为止,为何蝙蝠皮纳斯上会长刺的所谓证据并不确定。为了找出这些刺的真正目的,我们需要找到这些刺对雌性蝙蝠做了什么。

为何有些蝙蝠的皮纳斯会有尖刺?

斯里兰卡的印度狐蝠

目前我们对此知之甚少,只能从其它皮纳斯上有刺的生物身上找线索。其中一个就是臭虫。雄性臭虫的皮纳斯就像皮下注射器的针头,能刺入雌性的身体,也许这能帮助它们将精子输入不情愿的雌性臭虫体内。雄性蝙蝠不会像臭虫那样戳雌性,但可能会对雌性蝙蝠做类似的事情。

作为对雄性臭虫行为的回应,雌性臭虫在雄性经常刺入的地方进化出了疯狂的组织层。雌性蝙蝠也有可能对雄性蝙蝠皮纳斯上的刺做出类似的回应。Orr利用显微CT扫描,看看雌性蝙蝠体内发生了什么事情。

雌性蝙蝠体内被刺攻击的地方会变得更加强韧,这表明雄性皮纳斯上的刺摧毁了雌性的外生殖器,雌性蝙蝠对此进行了抵抗。

她的研究应该揭示雄性蝙蝠皮纳斯上的刺究竟能不能到达雌性生殖道中储存精子的地方。如果能,这表明雄性蝙蝠皮纳斯上的刺就像杯刷一样,能清除前面其它雄性的精子。到目前为止为何雄性蝙蝠的皮纳斯上会有刺尚无明确答案。它们的功能有点神秘。

也许答案并没有人们想象的这么简单:不同生物身上的刺有不同目的。蝙蝠是唯一一种能飞的哺乳动物,因此它们爱的生活尚有不少有创意的进化空间。