一对橡树啄木鸟（左雄右雌）。图片来源：VivekKhanzode
美国史密森尼国家自然历史博物馆（Smithsonian’sNationalMuseumofNaturalHistory）研究员SahasBarve领导的一项长期研究发现，雄性橡树啄木鸟如果实行多夫多妻制，即两只或三只雄性组成一组共同繁殖后代的话，会比以一夫一妻制的方式繁殖的雄性后代更多。这样的结论是与生物学家的传统观念相悖的。在此之前，生物学家一直都认为实行一夫一妻制的雄性会比多夫多妻制繁衍的后代更多。不过，对于雌性啄木鸟来说，多夫多妻制并不会带来这样的繁殖优势，两只为一组最后剩下的幼鸟数量与一夫一妻制剩下的幼鸟数相同，而三只为一组剩下的幼鸟数量更少。
这项研究发表在《英国皇家学会学报B》（ProceedingsoftheRoyalSocietyB）期刊上。该研究表明，即使是复杂的合作繁殖策略，也可能在动物的一生中提供直接的进化益处。这也有望为理解人类和其他动物的社会行为最初如何进化提供线索。
典型的橡树啄木鸟（Melanerpesformicivorus）爱情生活很复杂，实行多夫多妻制。这个物种栖息在从美国俄勒冈州到哥伦比亚的橡树稀树草原上。一般来说，一只雄性橡树啄木鸟会占据一片林地，一同生活的还有它的两个兄弟、以及来自另一个家族的两个姐妹，它们之间相互交配，一起养育后代。这些群体的后代甚至还会在童年时期的领地徘徊多年，但不是这为了与父母或叔叔婶婶交配，而是为了在加入其他群体、开始繁殖之前帮助养育下一代。
研究人员长期以来都认为，啄木鸟选择这种罕见的多夫多妻制，即共同繁育的兄弟姐妹被迫竞争交配，这是一种演化上的妥协。在他们看来，这种兄弟姐妹之间的竞争可能会导致个体每年能够留下的后代，要比采取传统的一对一、有保障的交配方式更少。研究人员假设，为了平衡这种进化适应性的短期损失，啄木鸟的多夫多妻制一定会带来一些间接或长期的益处，但在研究之前量化这些益处极具有挑战性。
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“在很长的一段时间，我们都认为多夫多妻制是一种妥协，而且这种制度被认为是留下更多幼鸟的黄金标准。”Barve说，“但若是没有非常详细的长期数据，你就没有办法真正验证这一点。不过幸运的是，这正是我们这项研究所做的。”
支持这项研究的数据跨越了40多年，从年开始，前后大约有名科学家和实习生观察橡树啄木鸟。在加利福尼亚中部海岸卡梅尔谷（CarmelValley），占地2,英亩的黑斯廷斯自然历史保护区，研究人员们追踪了只鸟的一生。这些在黑斯廷斯保护区工作的研究人员记录了年至年间孵化的每只鸟从第一次到最后一次的繁殖结果，以及领地质量、群体组成、社会地位、其父母以及与后代遗传学联系等方面的数据。
传统上，研究人员用亲缘选择（kinselection）的概念来解释啄木鸟多夫多妻制共同繁殖的演化。从这个角度来看，共同繁殖的出现可以在啄木鸟群体保持并延续自己的血脉，尽管可能减少了某只雄鸟的后代数量。但是即使某一只雄性失去了繁殖的机会，它的兄弟也会将这只雄鸟部分的DNA传递给幼鸟。此外，如果未交配的雄性帮助抚养它的侄女侄子，它也会增加这些幼鸟的生存和繁殖的机会，而这些幼鸟也会把这只未交配的雄性啄木鸟的部分DNA传给下一代。
还有一种观点认为，多夫多妻制的鸟类是在牺牲与配偶一同养育后代的相对确定性，换取通过与兄弟或姐妹结盟、获得充满橡子的领地的更大概率。对于这些啄木鸟来说，数量上的优势很重要，因为为了赢得最好的谷仓，它们难免进行残忍、血腥的战斗。这些谷仓就是树，通常是死树，常年来被生活在附近的啄木鸟塞满了成千上万的橡子。在橡子不太多的荒年，管理一个储备充足的粮仓可能会提高或削弱一个群体的繁殖能力。
黑斯廷斯保护区几十年的数据库，让Barve与合作者得以评估合作繁殖是否像研究人员长期以来设想的那样昂贵。为了实现这一点，研究小组对比了一夫一妻制啄木鸟一生所繁殖的后代数量与多夫多妻制啄木鸟的后代数量。
研究小组的分析结果显示，与另外一两只雄鸟组队共同繁育的雄性个体留下的后代数量，是实行一夫一妻制的雄性留下的后代的1.5倍。研究还发现，与一夫一妻制的雄性相比，这些共同繁殖后代的雄性更倾向于多花两年到三年的时间担任养育者。这也可能是共同繁殖的啄木鸟一生中繁殖成功率高的原因。
两只一组进行繁育的雌性啄木鸟与单独繁育的个体在其一生中各自留下的幼鸟数量大致相同，但三只一组的雌性留下的幼鸟数量要少2.5只。Barve说，虽然关于雌鸟的数据可能看起来不那么让人信服，但通过帮助它们的近亲共同繁殖的幼鸟生存，两只一组共同繁殖的个体可能仍然比单独繁育的个体留下更多遗传信息。同样的道理也适用于雄性，这也赋予了合作繁殖更大的优势。
雌(左)雄(右)橡果啄木鸟。图片来源：SteveZamek
“我们原以为橡树啄木鸟会因为合作繁殖而牺牲适应性，但我们的研究表明，在这些更大的合作群体中繁殖实际上比成对繁殖更好。”Barve说，“这是以前没有发现的，也是由于很难获得时间足够长期的数据来真正研究它。从这个意义上来说，我们的发现也强调了对动物行为长期研究的价值。”
Barve补充道，研究人员可能不再需要引用亲缘选择作为一种机制，来解释橡树啄木鸟的这种合作特性是如何进化和持续的。
“橡树啄木鸟拥有所有生物中最复杂的社会系统之一。”Barve说，“这些发现有助于我们理解这种社会系统可能是如何进化的，同时也打开了一种新的可能，合作繁殖行为在其他物种中可能比之前认为的更有益。它甚至可以帮助解释为什么社会性在整个生命之树中演化得如此普遍。”
翻译：胡琦琳
编辑：戚译引
引进来源：史密森尼学会
本文来自：中国数字科技馆