鄉民的科學:淺嚐自然界勃大莖深的奧秘| Ep.2 重口味的交配行為與ㄐㄐ

上回,我們提及體內受精的繁殖方式和由此演化出的各種脊椎動物陰莖,這個好用的插入式器官,不僅演化速度飛快,在生命的舞台上也比起四肢還要早出現,足見其寫在生物基因裡的重要地位。然而,雖說「雞」不可失,我們仍從鳥類和喙頭蜥身上,見證了沒有了陰莖的交配方式。這種玩法可能需要一點技巧、以及更為關鍵的雙方的合意。

事實上,不論有或無、一或二(根),陰莖扮演的角色可以相當多元,絕非單純遞送精液這般了無新意。今天,我們找來了幾位無脊椎動物,來一窺「武器般」的超暴力陰莖。

註:考量嚴謹的生物學定義,我們暫時先放下針對不同類群的生殖器名稱,就將這些插入式的生殖器官統稱為「ㄐㄐ」吧! 
 

陰莖是男性的武器?

衝鋒陷陣、大動干戈(腰臀?)、揮灑汗水(體液),我們總會不自覺地把男性與其陰莖投射在這些與戰爭有關的名詞上,並以為自然界的動物皆是如此。確實,單就外觀上來說,不少雄性動物擁有主導一切的支配權,就像鎖頭需要等待被鑰匙插入才能發揮作用。然而,如果我們只關注交配過程中的插入動作,而忽略了那些從找到彼此、表達性趣、評估對方意願、以及理解微妙的訊號展現,那就太小瞧大自然了。

拜託,動物們可不是性成熟後一看到異性就直喊:「咩休幹某?」而且,實話說在前頭,跟其他近緣動物相比,人類男性的陰莖外型完全透露出「穩定的配偶關係」與「溫和的性行為」,與那種「我要看到血流成河」的支配樣式,毫不相干。
 

狼牙棒與大顎鉗

怎麼樣才會血流成河呢?來看看底下這些喪心病狂的武器型ㄐㄐ吧!首先,隆重介紹因為一張ㄐㄐ照片而聲名大噪的昆蟲:四紋豆象鼻蟲。這種豆象鼻蟲個子雖然不大,但ㄐㄐ的模樣卻讓人不敢小覷,像兩根相連的狼牙棒一般,在交配過程中會導致雌蟲生殖道劇烈的損傷,交配越多次的雌蟲壽命會越短。

四紋豆象鼻蟲像狼牙棒般的ㄐㄐ。(圖片出處:Postcopulatory sexual selection, 2010 )

另外一種象鼻蟲成員:西非豆象鼻蟲,更是讓人摸不著頭緒,雖然少了粗大的棘刺,但牠們的ㄐㄐ基部卻有對如大顎般的構造,在交配後會造成雌蟲生殖道內留下許多V型的傷口,不禁讓人聯想起B級恐怖片的陰牙人吶。到底用陰莖來咬人家可以幹嘛?科學家透過磨掉麻醉後雄蟲ㄐㄐ的顎狀構造,並且比較與之交配後的雌蟲產卵數量,發現這些構造可能與促進排卵有關。

西非豆象鼻蟲的ㄐㄐ具有大顎般的構造,如箭頭D所示。(圖片出處:Postmating sexual selection and the enigmatic jawed genitalia of Callosobruchus subinnotatus, 2017)
 

以愛為名的飛鏢

陸生蝸牛身上,我們看到了更極端的例子:這些看起來平安喜樂的緩慢動物,竟然會在交配時伸出鋒利無比的堅硬構造,然後毫不手軟地刺進伴侶的體內。這個利刃般的構造並非用來傳遞精液的,而是用來分泌一種特殊的黏液,強迫對手只有受孕當女生的份!(註:這些傢伙是雌雄同體的動物,但可想而知,誰都不想要當女生)

這根東西雖然有著非常浪漫的名詞-愛之飛鏢(love dart),但卻幹著相當壞心眼的勾當。被刺中只能當女生的蝸牛,不只產卵數少、壽命也只有其他同類的3/4。有趣的是,不同物種的飛鏢外型差異甚大,從針狀、箭頭狀到苦無形狀都有,完全是投射武器寶庫。

兩隻蝸牛(Cantareus aspersus)正在交配,圖中上方的蝸牛伸出他的愛之飛鏢,刺穿另一隻蝸牛的頭部。(圖片出處:The snail's love-dart delivers mucus to increase paternity, 2006)

 

不同物種的愛之飛鏢型態差異甚大,圖為在顯微鏡下觀察到的影像。上排為側視,比例尺為0.5mm;下排為切面圖,比例尺為0.05mm。(圖片出處:Shooting darts- co-evolution and counter-adaptation in hermaphroditic snails, 2005 )
 

決鬥吧!輸的當媽

同樣的場景來了海裡,扁蟲的交配行為也免不了決一死鬥。作為雌雄同體的動物,海生的部分扁蟲物種會用ㄐㄐ一較高下,這邊指的不是中學男孩去廁所比大小,而是真的拿起ㄐㄐ開始揮舞論劍。

牠們決鬥時,會把扁扁的身子整個仰起來,伸出位於腹面的ㄐㄐ,然後想辦法去刺到對方的背,背上有散亂分布的卵巢,這是成功授精的關鍵目標。研究發現,同一個類群裡,交配時能同時互相交換精液的物種,其ㄐㄐ的形狀越多變、精子的外型也很不一樣,並且都會表現用嘴巴去吸吮自己雌性生殖孔的行為(把對方精液吸出來)。沒錯,大家想盡辦法當孩子的爸,卻都不想當媽。

偽角扁蟲(Pseudoceros bifurcus)把身體立起來,嘗試用腹面凸起的ㄐㄐ刺向對方。(圖片出處:Mr Jensen's Virtual Zoo, 2012 )

我得說,雌雄同體的動物真的有趣到家了,交配時各個身懷特技,有會咬掉對方ㄐㄐ的、還有用完就扔掉超不環保ㄐㄐ的、還有空中性愛瑜珈的華麗表演。呼應上述的劇情,我忍不住再提一個例子:「只想當爸怎麼辦?」

如果你是加州海兔,這種大型的海蛞蝓,壓軸上場最吃香。請把握先來後「被督」的原則。這種海兔交配時會形成一條長鏈,可多達二十隻個體共同參與,最前頭的是無法督到人的雌性,最後頭的則是沒人督、爽當雄性的個體,而中間所有的個體同時扮演了雌性與雄性的兩種角色。我們當然不會用人型蜈蚣來稱呼它,科學家稱這種交配方式為菊花鍊(Daisy chain),純潔無比(?)

加州海兔(Aplysia dactylomela)交配時的多人運動,可以排成一長鏈,圖中最右邊只能當雌性,最左邊則是雄性,中間則是同時扮演兩個性別。(圖片出處:Aplysia dactylomela mating chains, 2002, Sea Slug Forum. Australian Museum, Sydney.)
 

歡場成戰場,兩性之間的軍備競賽

鏡頭回到陸地上,有種動物對雌性的敵意高漲到從那嚇人的ㄐㄐ和使用方式表露無遺。從象鼻蟲、蝸牛再到扁蟲,上述這些用ㄐㄐ來重傷雌性配偶的交配方式有個很惡劣的名字:創傷式授精(Traumatic insemination)。其中,最惡名昭彰的莫過於臭蟲了。(註:臭蟲的屬名Cimex起初看錯,以為是性高潮Climax這個詞,嚇了一跳)

公臭蟲的陰莖,不拖泥帶水也不裝模作樣,完全就是把匕首。使用方法更加變態,雌蟲明明就有著發育完好的生殖道(就像陰道),但公蟲從來沒有好好督向那邊。交配時,公蟲會直接亮出匕首,接著就是一陣無目標地狂捅,硬生生刺破雌性腹部的體殼,然後注入精液。你以為只有女生才會遭殃嗎?沒有耶,有時,雄性的競爭對手臭蟲也會捅,甚至遇上了其他物種也跟著捅,根本神經病。


臭蟲(Cimex lectularius)的ㄐㄐ外型彷彿一把鋒利的匕首。(圖片出處:Richard Naylor, University of Sheffield.)

因應這樣獵奇的暴力式性事,雌蟲也不是省油的燈,開始有物種演化出防禦的手段。既然ㄐㄐ就這樣在肚子上亂捅,不少物種的雌蟲乾脆長出囊袋狀的副生殖器官,稱為受精儲精器(spermalege,下圖B淺綠色處)。一來透過溝槽來導引ㄐㄐ對準,二來透過囊裡的免疫相關細胞來癒合傷口,甚至演化出專用管道通向卵巢。來自非洲的成員,竟然連雄蟲也跟著仿效雌蟲,長出上述器官,避免精蟲衝腦的壞傢伙搞不清楚對象直接捅過來。隨後,又有雌蟲回頭再仿效這些「偽娘」們,藉此來逃過一劫。就這樣一來一往,歡場成了戰場,兩性之間勾心鬥角、攻防突破,演化從床頭演到床尾,也是精彩絕倫。軍備競賽的角力,至今仍未停歇。


A:雄蟲的ㄐㄐ刺入雌蟲腹部特化的溝槽(箭頭處),刺入處較為淺色的團塊狀就是受精儲精器的位置。
B:圖中淺綠色處為雌蟲的受精儲精器。
C:從背側可見雌蟲的受精儲精器。

(圖片出處:Female bed bugs (Cimex lectularius) anticipate the immunological consequences of traumatic insemination via feeding cues, 2019)

 

次回預告:雌性掌權的交配

本篇看似由雄性主導性事、把陰莖當成武器的案例其實並非通則。下回,就讓我們一睹在性事中由雌性掌權的交配模式,雄性不惜斷肢、自宮和犧牲生命來換取一丁點當爸的機會。

再次低頭望著我這把簡單的鑰匙,好佳在,人類不是身處劍拔奴張的劇烈雄性競爭樣態,陰莖上沒有任何尖鋒與利刺。也替各位女性朋友感到開心,不須提心吊膽面對性這回事。說好了,我們做愛不作戰。鄉民的科學專欄,我們下回見~


作者介紹

|甩阿老師|
臺師大生科系生態演化組碩士,人稱甩阿老師,是個鱷魚癡。熱愛在如山如海的文字間遊蕩,試著脈絡化那些腦裡的稍縱即逝。提筆或演講時,會像止不住的火車般,不斷地想把新知帶向未知的遠方。

繪者介紹

阿鏘的動物日常
想為喜歡的動物們做些什麼,所以開始寫、開始畫關於牠們的日常,希望能讓更多人認識同住在這片土地上的居民們,從了解到喜歡,進一步幫助正面臨各種困境的牠們。


 

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