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在動物界，創(chuàng)新能力（例如解決新問題或采用新方法獲取食物）通常被認為具有進化優(yōu)勢。

我們往往認為，這種具有創(chuàng)新行為的“聰明”個體更受異性青睞，從而會擁有更多后代。

但如果真是這樣，經過多代進化，創(chuàng)新能力應該越來越強，最終大多數(shù)個體都會成為“創(chuàng)新高手”。

然而，在現(xiàn)實中，即使在同一種群內，個體創(chuàng)新能力也存在顯著差異。有些動物善于創(chuàng)新，有些則保守。但這種差異如何能夠長期維持，一直是個謎。

近日，馬克斯普朗克進化生物學研究所的研究人員在 Cell 子刊 Current Biology 上發(fā)表了題為：Variation in innovation is maintained by disassortative mating and female choice 的研究論文。

該研究通過對家鼠進行觀察和實驗，發(fā)現(xiàn)雌性擇偶偏好竟與自身創(chuàng)新能力有關——雌性根據自身創(chuàng)新能力選擇具有相反特質的雄性，而雄性則在創(chuàng)新能力和競爭能力（體型大?。┲g存在權衡。這一發(fā)現(xiàn)為解決生物多樣性之謎提供了新線索。

01

半自然環(huán)境下的意外發(fā)現(xiàn)

研究團隊在四個半自然圍欄中放養(yǎng)了 139 只野生家鼠，觀察它們六個月內的交配行為。他們?yōu)檫@些鼠設置了四種需要解決問題才能獲取食物（黃粉蟲）的裝置。

結果發(fā)現(xiàn)，約 23% 的鼠是“創(chuàng)新者”（至少解決一個問題），而創(chuàng)新者與非創(chuàng)新者之間的交配比例比隨機交配預期高出 45%。

如下圖所示，研究團隊觀察到的混合配對（創(chuàng)新者與非創(chuàng)新者交配）比例顯著高于預期，表明存在異質交配（disassortative mating），即“物以類聚”“門當戶對”并非必然，相反，個體更可能選擇與自己特性相反的伴侶。

02

雌性擇偶：自身能力決定偏好

為進一步驗證這一現(xiàn)象是否源于雌性主動選擇，研究團隊設計了標準化的擇偶實驗。讓雌鼠在創(chuàng)新型雄鼠和非創(chuàng)新型雄鼠之間做出選擇。

實驗結果令人驚訝：雌鼠的自身創(chuàng)新能力直接影響其擇偶標準。

如下圖所示，隨著時間推移，非創(chuàng)新型雌鼠明顯更喜歡與創(chuàng)新型雄鼠相處，而創(chuàng)新型雌鼠則相反。這種分化模式表明，雌性偏好與自身特性相反的雄性。

03

雄性的權衡：智力與體力的取舍

為什么會出現(xiàn)這種選擇模式？進一步分析發(fā)現(xiàn)，雄鼠在創(chuàng)新能力和體型大小之間存在顯著權衡。

創(chuàng)新型雄鼠明顯比非創(chuàng)新型雄鼠體型小，而體型是嚙齒類動物中公認的競爭優(yōu)勢指標。

“差競爭者假說”認為，競爭力較弱的個體（通常體型較小、較膽小）更可能通過創(chuàng)新行為獲取替代資源，而占據支配地位的大型個體則能輕松控制現(xiàn)成資源，無需創(chuàng)新。

下圖展示了完整的作用機制：創(chuàng)新型雌鼠偏愛體型更大的雄鼠（即使它們不擅長創(chuàng)新），而非創(chuàng)新型雌鼠則偏好創(chuàng)新型雄鼠（無論其體型大?。?/p>

這種基于雌性自身創(chuàng)新能力的差異化擇偶策略，最終導致了異質交配。

04

進化意義：平衡選擇維持多樣性

這項研究揭示了性選擇如何通過平衡選擇維持行為多樣性。

如果所有雌性都偏好創(chuàng)新型雄性，那么創(chuàng)新基因可能會在種群中固定下來，減少多樣性。但事實上，雌性根據自身特性選擇不同特質的雄性，確保了創(chuàng)新能力的變異在種群中得以維持。

研究團隊強調，僅考慮雄性特征會得出錯誤結論。在這項研究中，如果忽略雌性自身創(chuàng)新能力，會錯誤地認為雌鼠對雄性創(chuàng)新沒有偏好。只有同時考慮雙方特性，才能揭示真實的擇偶模式。

這項研究不僅解決了創(chuàng)新行為多樣性維持的謎題，也提醒我們，在理解復雜行為進化時，需要綜合考慮兩性特性及其相互作用。對于動物如何應對快速變化的環(huán)境，這一發(fā)現(xiàn)提供了重要啟示。

而在人類社會中，是否也存在類似的“互補”擇偶模式？這或許是未來研究的有趣方向。

本文轉載自公眾號“生物世界”

撰文：王聰丨編輯：王多魚丨排版：水成文

論文鏈接：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)01618-5