大型哺乳動物進化新理論——雌性偏好引領(lǐng)長鼻類性別異時進化 _進化

性別異時進化圖
（報道）據(jù)中國科學院古脊椎動物與古人類研究所：生物進化的原因和內(nèi)在動力是什么？這是一個從古至今爭論不休的問題。時至今日，雖然承認進化的存在學術(shù)界已經(jīng)占據(jù)了絕對的主流，但對于進化的過程的解釋，卻處于非常含混的階段。新達爾文主義者結(jié)合遺傳學和自然選擇學說，對這一問題做出了一個看起來能夠自圓其說的解釋。但是這一觀點也招致了大量的反對意見。其中的重要原因就是，基因的突變是中性的，通過基因突變選擇出新的性狀，這是一個概率很小的事件，而現(xiàn)實中進化是非常迅速的，新物種的出現(xiàn)經(jīng)常是爆發(fā)式的，例如中生代末恐龍等滅絕后，哺乳動物的高速適應輻射。
中科院古脊椎所的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，在生物進化過程中，除了自然選擇以外，性選擇也起到了非常重要的作用。這有可能很大程度上提高我們對進化過程的認識。這一新研究成果發(fā)表在《古脊椎動物學報》2016年第54卷第一期上。
通過對甘肅臨夏盆地中中新統(tǒng)曾家地點的葛氏鏟齒象居群的研究發(fā)現(xiàn)，平均來說，雄性比雌性具有更隆起的腦顱部和更加退縮的鼻骨。而這兩個特征均在長鼻類的演化過程中具有重要的意義——隆起的腦顱和退縮的鼻骨均是接近于現(xiàn)生象的進步特征。這種現(xiàn)象不僅在鏟齒象中，在歐洲中中新世的嵌齒象中也有發(fā)現(xiàn) 。因此，從某種意義上說，在中新世這個時期，長鼻類雄性的進化似乎比雌性要領(lǐng)先一步；但比較現(xiàn)生非洲象的頭骨特征，雄性與雌性在這兩個特征上并沒有差異。這就說明，在上新世和更新世，長鼻類雌性的進化又趕上了雄性，抹平了這兩者的差異。而同時需要注意到，中中新世正是長鼻類種屬數(shù)量最多，進化上最繁榮的階段；而現(xiàn)代的長鼻類是一個衰落的類群，其種屬數(shù)量足以為證。
這些現(xiàn)象表明，長鼻類的性別差異與演化過程具有密切的相關(guān)性。在長鼻類演化的第一階段，雄性的進化比雌性快，二者的性別差異增大，這對應于長鼻類的繁榮期；在第二階段，雄性的進化變慢，被雌性趕上，二者的性別差異減少，這對應于長鼻類的衰落期。研究者用Fisher（1930）的雌性選擇理論來解釋這種性別異時進化現(xiàn)象。這一理論是說，雌性與雄性在繁殖中采取的策略不同，由于雄性可以產(chǎn)生巨大數(shù)量的精子，其繁殖策略是尋求更多的交配機會，從而提高后代的出生率；而雌性只能產(chǎn)生相對數(shù)量很少的卵子，其策略是尋求更加優(yōu)質(zhì)的雄性交配，從而提高有限后代的生存率，因此，雌性對雄性更加挑剔，性選擇強。在長鼻類演化的第一階段，這種雌性對雄性的強性選擇非常明顯，如果雄性具有某種進步的特征，那么這種雄性很容易被雌性選擇接受，其后代留存的機會增大，這使得這種進步的特征能夠在演化過程得以順利保存。但在這一段階，雌性在演化上比較保守，進步的特征在雌性中不太體現(xiàn)（或許是為了應對演化中潛在的風險）。到了第二階段，雄性中率先產(chǎn)生的進步特征被認為是成功的演化之后，雌性也獲得了這種特征，與雄性達到了同樣的演化水平，但是雌性對雄性的性選擇也隨之降低。雄性相對于雌性在特征上不具有優(yōu)勢，或者說，雄性新發(fā)展出的特征不被雌性認為是一種進步特征而被選擇，雄性對于雌性的吸引力也被降低。種群失去了統(tǒng)一的演化方向，繁殖能力降低，從而使整個種群走向衰落。這一現(xiàn)象在其它哺乳動物類群中也是存在的。例如，現(xiàn)生的馬科、犀科、長頸鹿科等處于衰落中的類群，其雌雄性別差異普遍很小，繁殖比較困難；而鹿科、牛科等處于繁盛中的類群，雌雄差異普遍很大，繁殖比較容易。
性別異時進化理論可以很好的解釋一個大的動物類群的繁榮和衰落的原因、機制和內(nèi)在動力。由于性別選擇是一個主動的過程，雌雄雙方通過交配意愿，可以極大地提高性狀選擇的效率，從而使物種實現(xiàn)高速的進化。這就體現(xiàn)出了有性繁殖相比于無性繁殖的巨大優(yōu)越性，性別的產(chǎn)生也正是源于此種原因。
【大型哺乳動物進化新理論——雌性偏好引領(lǐng)長鼻類性別異時進化】本研究得到了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(編號：2012CB821900)、中國科學院戰(zhàn)略性科技先導專項、國家自然科學基金等資助。