研究称雌性攻击与配偶选择共同推动巴哈马蚊鱼群体隔离

一项发表于《BMC生态与进化》(BMC Ecology and Evolution)的研究指出,巴哈马蚊鱼(Bahamas mosquitofish)不同群体之间的行为隔离主要由雌性驱动:除了对本地雄鱼的配偶偏好外,雌性还会通过对外来雄鱼的攻击性抵抗,降低跨群体交配的成功率。研究团队表示,这一结果显示生态环境差异可通过影响行为,进一步推动群体间的生殖隔离与物种形成进程。

巴哈马蚊鱼是一种小型胎生鱼类,分布于巴哈马安德罗斯岛的蓝洞系统。研究介绍,这些群体大致分为两条谱系,分别在两类生态条件下演化:一类蓝洞捕食压力高,鱼类需要躲避捕食者;另一类捕食压力低,捕食者缺失。相关分化发生在约5,000至15,000年前,使其成为研究进化过程的模型系统。

北卡罗来纳州立大学生物学教授、论文合著者布赖恩·兰格汉斯(Brian Langerhans)表示,一些蓝洞之间距离仅数百米,中间为沼泽地带,理论上鱼类可以移动并发生基因交流,但研究几乎未发现明显基因流动的证据。

为检验不同捕食环境下的配偶行为差异及其在生殖隔离中的作用,研究人员选取了八个独立群体进行实验,其中四个来自高捕食环境、四个来自低捕食环境,并开展群体内与群体间的无选择配偶试验。

论文第一作者、隆德大学博士生瓦尔普·帕尔西宁(Valpuri Pärssinen)称,研究旨在评估强选择压力如何影响不同群体间的繁殖互动,并进一步比较不同环境适应如何塑造配偶行为与互动,从而导致群体间配偶成功率出现差异。

实验结果显示,在群体内配对中,经过三次交配尝试后,成功交配的概率可达90%,即实现允许精子转移的适当生殖器接触。相比之下,当配对发生在不同群体之间时,交配尝试次数增加,但成功率下降。

研究进一步发现,在相同捕食环境下的不同群体之间,要达到90%的成功交配概率需要超过六次尝试;而在来自不同捕食环境的群体之间,则需要超过十次尝试。研究团队指出,雌性攻击行为是影响结果的关键因素:雌鱼不仅会忽视外来雄鱼,还经常对其发起攻击;攻击性越强,受精成功率越低。

兰格汉斯表示,通常情况下雄鱼尝试交配次数越多,成功率越高;但当雄鱼面对外来雌鱼,尤其是来自相反生态环境的雌鱼时,即便尝试次数增加,失败率仍显著上升。研究据此认为,不同生态环境之间的群体可能比相似环境之间更快形成隔离。

研究团队表示,该系统显示雌性配偶偏好与配偶抵抗在物种形成过程中可能同时发挥作用:不同生态环境促使群体形成差异特征,雌性通过偏好本地雄鱼并积极抵抗外来雄鱼,推动群体间生殖隔离。

帕尔西宁同时指出,雌性对雄性交配尝试的攻击性反应此前较少被研究,仍需更多工作评估其在物种形成事件中的普遍性。


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