巨人如何變成侏儒：探索動物兩性體型的大小差異

發表于 2025-12-10 09:05:07 來源：桑間濮上網

一窩空蝸牛殼與巨型領地巢主人(右)，一只剛剛進入殼內的何變雌性(中)和一只寄生的侏儒雄性(左)。前景中的成侏差異條紋魚是蛋類捕食者。Credit: Sabine Wirtz-Ocana
（神秘的儒探地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by University of Bern）：雄性和雌性之間身體大小的差異(或兩性異形)在動物界很普遍。一個最極端的索動兩性異形例子是在東非坦噶尼喀湖的慈鯛科魚類Lamprologous callipterus中發現的，那里的物兩雄性比雌性大12倍(重)。
這種顯著的性體型大小差異的生態學原因是，這種物種使用在湖底發現的巨人空蝸牛殼來筑巢。因此，何變雄性必須足夠大才能用嘴銜貝殼，成侏差異而雌性則需要足夠小才能在蝸牛殼里產卵，儒探在那里它們可以很好地保護自己免受捕食者的索動傷害。
身體大小的物兩性別差異對這一物種的生物學非常重要，因為小雄性無法攜帶空蝸牛殼，性體型大雌性無法進入殼內繁殖。巨人
然而，這個物種最奇特的特征是存在第二個雄性變體，它比筑巢的巨人小60倍(輕)。當雌性產卵時，這些小家伙溜進蛋殼里，只是為了使剛產下的卵受精。已經有研究表明，巨巢雄蟲和侏儒寄生蟲只會繁殖出和它們父親一樣的雄性類型的后代。
在《分子生態學》雜志上發表的一項新研究中，前格拉茨大學的Pooja Singh，現就職于伯爾尼大學生態與進化研究所(IEE)的Michael Taborsky和Catherine Peichel，以及格拉茨大學的Christian Sturmbauer，揭示了這些慈鯛的替代尺寸和不同性別是如何決定的。
巨人如何變成侏儒：探索動物兩性體型的大小差異

一個巨大的巢主人在蛋殼上釋放精子使里面的卵子受精。透過緊閉的窗簾(素描)可以看到，除了雌性外，還有一只侏儒雄性正試圖從蛋殼里給卵受精。Credit: Michael & Barbara Taborsky
這種獨特生殖系統的遺傳機制
基因組分析顯示男性和女性的Y性染色體區域不同。“這是重要的第一步，因為這些慈鯛缺乏我們從人類和許多其他動物那里知道的高度分化的性染色體，”該出版物的第一作者Pooja Singh說。這是一個有價值的挑戰，因為由此性染色體進化的早期階段可以與一個決定大小的遺傳機制相關聯地被重建，這個遺傳機制似乎受到了內性和間性沖突的影響。
研究人員發現，這個類似y的小基因組區域還包含生長激素調節基因GHRHR，這很有趣。“這種基因已知對哺乳動物的生長具有重要的調節功能，這種基因的突變也可能導致人類的侏儒癥，”合著者凱蒂·佩切爾解釋道。
由于這種基因現在已經在魚類中發現，它可能出現在4.4億年前，在水生脊椎動物征服陸地領域之前。在所研究的蝸牛殼孵卵慈鯛中，這種大小調節基因顯然是與性別決定基因座一起進化的。
誰先來的，巨人還是侏儒？
雄性和雌性的不同生殖角色，以及屬于筑巢或寄生類型的雄性的不同生殖角色，表明了產生取決于身體大小的生殖成功的相互沖突的選擇壓力。關于雄性體型的二態性，思考最可能的時間順序是很有趣的。
合著者邁克爾·塔博爾斯基提出巨人先于侏儒:“這個物種的整個生殖系統依賴于巨型雄性的必要筑巢活動，它們必須足夠大才能收集空蝸牛殼。然后，侏儒變體可能源于基因組性別和大小決定區域的相應點突變，從而導致高度成功的替代生殖策略。”

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