為了不被強上,雌性鴨子發展出了世上最奇葩的陰道

2021-01-19 SME科技故事



無論是英文還是中文,人們都不約而同地用「鳥(bird)」來代替男性的外生殖器。


初看,這一形容沒毛病。

但認真一想這用詞確實有些詭異,你見過鳥類有丁丁嗎?


是的,97%的鳥類是沒有外生殖器,即陰莖。

就連我們最常用來作替代詞的「雞」,也是沒有「小雞雞」的。


雞屁股我們見(吃)過不少,但還真沒遇到過雞小雞雞


大多數鳥類,是通過生殖器官的短暫接觸進行交配的。

而它們的生殖器,則被稱為「洩殖腔」


雄鳥只需將洩殖腔對準雌鳥的洩殖腔之後再射精,就算完成交配了。

這整個過程,是真的「蹭蹭不進去」而且速度極快。


只是一眨眼功夫,你就會錯過它們交配的全過程。

所以這鳥類的交配,也被形象地稱為「洩殖腔之吻(the cloacal kiss)」。

 

林巖鷚(Dunnock)的交配,就是一瞬間


不過幸好,鳥類中還有3%是有外生殖器的。

而且,僅憑這3%的「有雞鳥類」,就足以讓整個鳥類族群「雄風重振」。


不信,你可以看看南美硬尾鴨(Argentina Lake Duck ,學名為Oxyura vittatar)。

它們,就有著讓所有動物都鞭長莫及的外生殖器。

 


一般來說,雄性南美硬尾鴨的平均長度為22釐米,能超過身長的一半。

代入一下人類體型,這相當於拖著近一米的外生殖器。


而且,22釐米還不是它們的極限。

有記錄顯示,尺寸最逆天的南美硬尾鴨中可達42.5釐米,這比它本身的體長還要長。


南美硬尾鴨與它42.5cm,已經打破鳥類丁丁長度紀錄


在脊椎動物中,鳥類間的生殖器差異是最大的。

要不然沒丁丁,要不然丁丁就尺寸驚人。


其中,大部分雞形目(陸禽)都缺乏具有插入能力的陰莖。

而雁形目(水禽)則相反,具有發達的陰莖。


如果光看外生殖器,真的很難想像它們是一個家族的。


兩個雞形目(雞和鵪鶉)和兩個雁形目的雄性的陰莖解剖照片。圖片來自論文原文,由果殼網編譯


事實上,在胚胎發育初期,鳥類都會長出生殖結節(genital tubercle)。


其中,鴨、鵝和鴯鶓的生殖結節會繼續發育成正常的陰莖。

但雞和鵪鶉的生殖結節則是停止生長,甚至萎縮。


這張偽色圖片顯示了雞胚陰莖退化前的生殖結節


研究人員已經發現,造成雞和鵪鶉陰莖退化的原因是細胞凋亡(Apoptosis)。

這種細胞的程序性死亡在生命體中非常常見,有助於切除一些不需要的身體部分。


例如,在胚胎時期我們的手指是黏連在一起的。

發育到一定程度,指間的細胞就會大規模凋亡,這才使我們有了手指縫、腳趾縫。


如果細胞沒有按程序凋亡,則會出現「連趾」


這整個過程,都是由基因調控的。

而發生在雞和鵪鶉的生殖結節退化,則主要由一個叫Bmp4的基因控制。


當科學家用Bmp4的拮抗蛋白Noggin進行試驗是發現,經Noggin處理過的公雞胚胎生殖結節,細胞不僅停止了凋亡,還繼續生長。


雞和鴨的生殖結節發育過程,I、K、M顯示了雞胚胎生殖結節的退化,而對應的J、L、N則可以看到鴨胚胎生殖結節的繼續發育。圖源論文原文,由果殼網編譯


一個猜測,陰莖的消失可能是其他重要特徵產生的副作用。

因為Bmp4在鳥類也參與了其他重要特徵的塑造,如羽毛和喙的發育。


不過作為鳥類中戰鬥機,鴨子就沒有陰莖消失的煩惱了。

更奇葩的是,它們的外生殖器是螺旋狀的,就像一個紅酒開瓶器


讓人無法直視的開瓶器


當然,我們平時是比較少有機會親眼目睹這一情形的。

因為非交配期,鴨子會將陰莖藏在體內。


與人類海綿體充血不同,鴨子的勃起靠的是淋巴液而不是血液。

只需要不到半秒的時間,它們會能將丁丁從體內彈出,完成「勃起」的速度極快。


此外,雖然鴨子與哺乳動物一樣侵入式性交。但鴨子的勃起,並不是在性交前。

雄鴨只需騎上雌性後背對準洩殖腔,「勃起」與"射精"一氣呵成。



而與雄性陰莖形狀相對應,雌性硬尾鴨的生殖道也是呈螺旋狀的,好似一個迷宮。


可能有人會認為,這種形狀雖然獵奇但也算不上奇葩。

畢竟什麼鑰匙開什麼鎖,像擰螺絲一樣交配也不是什麼大問題。


不過,你認真觀察一下就會發現,這形狀是真的匪夷所思。



因為雄鴨的螺旋形陰莖,是以逆時針方向旋轉的。

但雌鴨的螺旋形生殖道則剛相反,朝著順時針方向旋轉的。


這是真正的意義上的「矛盾螺旋」結構,絕非擰螺絲那麼簡單。

而且,在雌鳥生殖道靠近洩殖腔的地方,還有許多個的囊袋。


這些囊袋,就像一個死胡同,容易造成雄鴨丁丁的迷路。

一旦進入這個錯誤的通道,基本上就等於浪費了雄性射出的無數小兄弟。


不同鳥類的雌性性器官,A圖是雉雞,B圖和C圖是綠頭鴨。V-陰道 ,CI-洩殖腔,U-子宮,S.S.-儲精管,星號-囊袋,白色箭頭-螺旋結構。


那麼問題來了,這個物種究竟是怎麼交配的?它們到底還想不想繁殖後代了?


確實,在涉及到性的問題上,雄性與雌性鴨子之間陷入了激烈的性衝突。


科學家形容道,這就像一場發生在兩性間的軍備競賽

鴨子的性生活,遠沒有想像中的和諧。



到了繁殖的季節,很多鴨子都會組成伴侶,一起孕育後代。

這本該是個溫馨的場面,但暴力事件,卻無時無刻不在發生。


但交配對雌鴨是件有風險的事,時常會被淹死,又或是被咬掉羽毛或啄傷眼睛

而且,有相當部分的雄性鴨子,會不顧雌性的意向,選擇霸王硬上弓。


一隻雌鴨被三隻雄鴨強迫交配


其實這種強迫交配的行為,在鳥類中還是比較少被發現的。

目前僅在鴨子和一些海鳥,如黑眉信天翁、細嘴鋸鸌等非雀形目鳥類和少數雀形目鳥類中出現。


但鴨子這個群體裡,強迫交配竟是那麼的頻繁。

科學家估計,鴨子們的交配行為中有高達35%的比例都是雌性被強迫的。



不過在動物界,這種強迫交配行為是可以理解的,屬於一種適應性的策略


因為在生命的遊戲裡,只有那些繁殖成功率最高的個體,才是最後的王者。

只要多交配一次,雄鴨就多了一次將自己基因傳遞下去的機會


在我們看來強迫交配確實粗魯,但也不失為一種可行的繁殖策略。

 


只是這對雌性鴨子來說,就不是什麼好事了。

孕育後代的子宮,本身就長在雌性身上,她們完全有權力選擇與哪只雄性鴨子交配。


相對來說,雌性不會太過在乎交配次數,她們更注重的交配質量。

畢竟,養育更優秀的後代才是它們的責任,挑選更優秀的雄性理所當然。


所以,為了防止癩蛤蟆吃上天鵝肉,雌性鴨子才進化出了如此崎嶇的生殖道。

這樣一來,就算是雄鴨的螺旋丁丁也難以讓雌鴨成功受精。

 


為了證明這一觀點,科學家還特意打造了四種不同的「陰道模擬管」。


它們分別為直線型、順時針螺旋型、逆時針螺旋型和折角(135度)型。

其中,後兩種分別為了模擬野鴨的生殖道中的逆螺旋結構和囊袋結構。


實驗表明,雄性在各種管道中能順利勃起的成功率分別為8/9、5/7、1/7、2/8。

無論是逆時針螺旋型,還是折角型,都能起到阻礙的作用。


直線型

順時針螺旋型

逆時針螺旋型

折角(135度)型


此外,在鴨子群體中的觀察,也發現了這麼個事實。

即便強迫交配率高達35%,但強迫交配而產生的後代,卻只佔了所有後代總數的3%。


擁有如此九曲十八彎的生殖道,雌鴨將生殖權緊緊地握在自己手中。

不能阻止強迫交配的發生,但雌鴨依然能讓這些暴徒的基因無法傳遞下去。


而且,雄性丁丁的長度與雌性生殖道的複雜程度是有一定關聯的。

總的來說,當雄性鴨子的丁丁長度越長時,雌性的生殖道也就越崎嶇複雜,甚至到了讓陰道佔滿整個腹腔的程度。

 


不過,我們倒不用擔心鴨群繁衍後代的問題。

當遇到心儀的雄性對象,雌鴨完全是另外一幅面孔。


在鳥類中,交配確實是個技術活。

基本上都需要雌性的極力配合,才能提高受精的成功率。




為了配合她們所選擇的雄性伴侶,雌性硬尾鴨會主動採取一種特殊的體位


例如,雌性會放鬆洩殖腔的肌肉。

這使雄性的生殖器能夠更充分地進入她們迷宮般的生殖道,讓精子射到卵子的附近,更易完成受精。


果然還是,同鴨不同命。


*參考資料

Herrera, AM, Shuster, SG, Perriton, CL & Cohn, MJ Developmental Basis of Phallus Reduction during Bird Evolution.Curr. Biol. (2013).

Brennan, P., Clark, C., & Prum, R. Explosive eversion and functional morphology of the duck penis supports sexual conflict in waterfowl genitalia Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences .(2009).


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