雌性水蟒並非總是吃掉自己的伴侶，現在還不清楚它們到底如何做出選擇。裡瓦斯說：「找出雌蛇為何要吃掉雄蛇的原因可能非常有趣。」性食同類可能為雌性水蟒提供足夠多的營養成分，這將有助於它們度過懷孕7個月的困境。
出品|網易科學人
譯者|小小
過去，在蛇類求偶和交配過程中，我們以為主要是雄性蛇類在發揮主導作用，而雌性蛇類處於被動低位。但事實證明，這種想法大錯特錯。
為了檢查處於性愛狂歡後的雌性水蟒狀態，美國新墨西哥高地大學的爬蟲學家赫蘇斯·裡瓦斯（Jesús Rivas）將其挪開，並立即有了驚人發現。水蟒身體呈現膨脹狀態，表明它已經吃飽喝足。為此，裡瓦斯耐心地等待，因為如果吃得太飽或者壓力過大，蛇類經常會在餐後嘔吐起來，以減輕身體負擔，確保它們可以快速逃離。
然而，這條水蟒的食物並非水豚這樣的常見獵物，因為它的嘴裡開始出現某種爬行動物的尾巴。裡瓦斯驚嘆：「那是一條水蟒，由於生殖器還存在，為此可以看出它是雄性水蟒。」雌性水蟒會吃掉最近交配的伴侶，這種現象被稱為性食同類(sexual cannibalism)。它的驚人動作越來越多地表明，我們對蛇類的交配行為存在很多誤解。
圖2：綠色水蟒（green anaconda）
在水蟒中，性食同類只會以一種方式進行，那就是雌雄吃掉雄性。以前，科學家們認為雌性蛇類在求偶和交配過程中是非常柔順的，但現在證明，它們顯然扮演了主導角色。裡瓦斯說：「沒有解釋稱，雌性蛇類不能在交配過程中扮演主導角色。」
裡瓦斯認為，這種假設源於早期研究者的偏見，因為他們主要是男性。事實上，雌性蛇類在身體和氣勢方面都佔據優勢，它們可以壓倒甚至吞下配偶。在許多動物中，雄性體型通常都比雌性大，但對於大多數蛇來說，情況正好相反。
在水蟒中，雌性體型平均比雄性大4.7倍。這是所有陸地脊椎動物中，兩性體型之間差異最大的。裡瓦斯說：「對此我感到十分驚訝，它們之間的差異竟然如此之大。」雄性比雌性體型更大的原因是，這能幫助它們找到配偶，並有效控制它們。
圖3：雄性蝰蛇（adder）正守護著雌蛇
在蜥蜴、鳥類以及哺乳動物中，體型較大的雄性可以更好地保衛領地，並趕走任何意圖競爭的雄性對手。但大多數雄性蛇類沒有表現出這樣的典型的雄性行為。它們沒有領地意識，求偶時也只會推開它們的競爭對手，並且操縱自己的尾巴偷偷碰觸雌性蛇類的生殖器官。這可以解釋為什麼雄性蛇類無需在體型方面佔據優勢的原因。
相反，進化可能驅使雌性蛇類長得更大。體型可能與生育能力增強、後代更強壯有關，而這些都攸關族群的生存能力。2016的研究還發現，母體的大小會影響幼體的免疫系統。雄蛇似乎更容易被這些生殖福利所吸引，它們更喜歡選擇體型更大的雌性伴侶。但雄性蛇類如何做出這種選擇還不太清楚。蛇的視力不算好，所以雄蛇如何能從遠處發現體型特別大的雌性還不清楚。
圖4：綠色水蟒（green anaconda）
一個可能的線索來自這樣的事實：求偶過程是由雌性蛇類發起的，而不是雄性蛇類。雌性蛇類在從冬眠中醒來後，會通過皮膚釋放出信息素，以便吸引雄性前來尋找它。裡瓦斯說：「我們認為信息素是通過雌蛇撕裂的皮膚傳遞的，這會令雄性發瘋。」
事實證明，這些信息素可以傳遞關於雌性蛇類外貌的信息。美國西俄勒岡大學的麥可·勒馬斯特（Michael LeMaster）發現，雌性紅邊襪帶蛇發出的氣味可以傳出很遠，並與它們的身體尺寸息息相關。在繁殖期，體型越長的雌性蛇類皮膚中含有的某種化學物質比例越高。
勒馬斯特說：「我們驚訝地發現，雌性蛇類攜帶性吸引力的信息素多少與它們的體型大小息息相關。」雖然雄性蛇類也會被體型較小的雌性所吸引，但它們通常很少與這些嬌小的雌蛇交配，它們常常把注意力轉移到更大的雌蛇身上。然而，科學家還無法對信息素進行全面解釋，因為除了很少的例外，它們不會在空氣中擴散，所以求婚者在接近它們之前需要靠得足夠近。
圖5：天堂樹蛇（paradise tree snake）
有關蛇類求偶和交配方面，我們還對其交配模式產生了誤解。過去，我們以為蛇類也存在「一夫多妻制」，即某條雄蛇與多條雌蛇交配。然而，事實並非如此簡單。
幾條雄蛇被同一條雌蛇所吸引的現象，在大自然中十分常見。例如，英國伍爾弗漢普頓大學的馬克·奧謝（Mark O'Shea）及其同事2016研究發現，天堂樹蛇中就存在多條雄蛇同時求偶的例證。在馬來西亞的婆羅洲，一條雌性天堂樹蛇被拍到就像辮子，它同時被四條雄蛇糾纏著。這些雄蛇始終跟隨著雌蛇移動，在30分鐘的過程中，它們沿著一條小路走到灌木叢中。
研究團隊懷疑，雄蛇會在旅途中爭奪交配的最佳位置。與天堂樹蛇是近親的雙帶蝣蛇也有過類似的求愛現象。這些蛇白天十分活躍，這可以幫助它們做兩件事：邊向雌蛇求偶，邊在樹上保持滑行以躲避捕食者。而在地面上，蛇類「狂歡」的規模往往更大。
圖6：水蟒（anacondas）繁殖時形成的球體
雌性綠色水蟒會在泥地或淺水中靜靜的等著，而雄蛇需要努力四處移動尋找它。通常情況下，會有十幾個潛在的未來的伴侶同時發現它，並將它包圍起來，進行持續最多可達1個月的求偶和交配儀式。
裡瓦斯曾生動地回顧雄性綠色巨蟒追求體型龐大雌蛇的過程，並且觀看到它們交配的場景。這條雄蛇為此錯過了許多附近的交配機會。裡瓦斯說：「這是蛇類中最接近人類真愛的場景。」
烏梢蛇的求愛可能更加極端。在加拿大內湖區的馬尼託巴，一條雌蛇可能吸引高達100條雄蛇追求，它們會互相擠壓形成「交配球」。幾個交配群體經常聚集在地面上的裂縫中，成千上萬條蛇參與其中。然而，這種現象只會在某些地方出現。
裡瓦斯說：「在美洲大陸上，沒有這種蛇類集體交配的場景。」目前還不清楚原因，但環境條件，例如氣候可能是一個影響因素：蛇類物種的行為可能因為地理原因有很大變化。裡瓦斯和他的團隊目前正在新墨西哥州研究當地蛇群的交配行為。
所有這些「蛇類狂歡」存在的麻煩在於，不確定到底是那條雄蛇成功產生了後代。但有一點是明確的：由於雌蛇需要與雄蛇瘋狂扭動，它們必須做出最終選擇。
圖7：紅邊束帶蛇（Red-sided garter snakes）在行動
勒馬斯特表示：「雌蛇會做出最終決定，她會打開洩殖腔允許交配發生。」雌蛇也使用生殖器收縮機制控制交配時間，如果配偶不能令其滿意，它可以中斷交配行為。現在還不清楚雌蛇使用什麼樣的線索來選擇一個求婚者，而不是其他雄蛇。
奧謝說：「最強壯或最持久的雄蛇可能雌蛇的最終交配對象，這可以產生更強大的後代。」但影響雌蛇選擇的因素可能很多。裡瓦斯認為，雌蛇可以用觸覺來區分雄蛇優劣。通過從內部觀察交配現象，比如使用照相機，或許可以揭示所涉及的過程。
在任何情況下，雌蛇並不一定要挑選一個求婚者。相反，它們經常和幾條雄蛇進行交配。更重要的是，與早期的研究結論相反，雄蛇通常堅持只有1個伴侶，而雌蛇更不忠誠。裡瓦斯說：「雄蛇投入大量精力試圖找到中意的雌蛇，這是符合一夫一妻制的精髓。」但他認為，在蛇類的祖先交配系統中，可能盛行一妻多夫制度，即一條雌蛇可與多條雄蛇交配。
目前還不清楚為什麼蛇類會進化出這種特殊的交配系統。一種觀點認為，這種雜交可以讓雌蛇囤積精液，從而為它提供營養。然而，裡瓦斯認為，與許多雄蛇交配更可能產生最健康的後代，這會讓精子之間進行競爭，以便淘汰不相容或不健康的基因。雌蛇可以將精子儲存在生殖器官中數月甚至數年，即使面對新的精子，它仍能保持競爭力。
圖8：紅邊襪帶蛇（Red-sided garter snakes）
那麼雄蛇是如何取得成功的呢？剛剛完成交配的雌性紅邊襪帶蛇會發出特殊的信息素，這可以讓雄蛇避免浪費時間追求它們。但是有些雄蛇在保護伴侶過程中扮演更積極的角色。
舉例來說，雄性紅邊襪帶蛇會產生膠狀物質，在交配完成後阻住雌蛇的生殖道。這種「交配栓」被認為是一種防止雌性再次交配的方式。當雄性紅邊襪帶蛇與體型更大的雌蛇交配後，它們傾向於不再交配，而是積累更多的精子，這往往會產生更大的交配栓，為其他追求者增加困難。
當然，交配栓不是100%有效，而且經常會掉出來。但除了強制雌蛇保持貞操之外，它們還有另外一個作用。雄性紅邊束帶蛇在交配栓中儲存大量的精子，當它們溶解時可以逐漸釋放精子。換言之，這些交配栓實際上可能是雄蛇偷偷摸摸散播種子的有效方式。
雄蛇也可能通過與雌蛇交配而獲得優勢。最近一次性接觸中產生的精子可能保持在頂端，並會首先進入雌性體內。這可能有助於解釋為什麼它們求偶的時間如此之長。裡瓦斯說：「對於雄性來說，這可以幫助它們成為雌蛇最後的配偶。」然而，回到我們最初的問題，雄性水蟒在交配後可能不想逗留太久，以免自己最終被吃掉。
圖9：草蛇（Grass snakes）
雌性水蟒並非總是吃掉自己的伴侶，現在還不清楚它們到底如何做出選擇。裡瓦斯說：「找出雌蛇為何要吃掉雄蛇的原因可能非常有趣。」性食同類可能為雌性水蟒提供足夠多的營養成分，這將有助於它們度過懷孕7個月的困境。
至於蛇的繁殖行為，仍有許多未解之謎有待解決。部分問題是蛇的交配如此隱秘，這意味著只有少數場景被在野外觀察到。但據我們所知，蛇的交配習性與蜘蛛很相似。在這兩個群體中，往往雌性體型都比雄性大，而且雄性之間存在非常複雜的競爭，而雌性會想方設法找到控制交配主導權的方式，粗心的雄性有時可能被配偶吃掉。
為什麼兩個親緣關係如此遙遠，僅僅在數億年前有著共同祖先（生活在海洋中）的群體，會進化出如此相似的交配方式？這依然需要我們去尋找答案。
本文來源：網易科學人 責任編輯： 郭浩_NT5629