雌性滥交可以“拯救”种群免受近交的不良影响

东英格利亚大学（UEA）的一份新研究显示，近交种群中的雌性会在性生活上更开放，以筛除那些基因不相容的雄性的精子。

这份研究结果将在明天出版的《科学》杂志上发表。该研究帮助解答了一个令人困惑的与进化相关的问题，即为什么大多数物种中的雌性会同不同的雄性交配——即使单个雄性已经能够满足生育的全部需要，即使滥交可能会给这个雌性带来致命的危险。

研究人员以赤拟古盗为研究对象，调查了雌性滥交——或者是“一妻多夫”——能给生殖带来的益处。一妻多夫是指单个雌性的卵子由多个雄性进行受精，这在大多数物种中都很常见，无论是猩猩还是禽类，三文鱼还是海胆。尽管生物学家已经记录到这种交配模式会给雌性带来重大的损失，甚至可能是死亡，但新研究也发现，这同时也存在基因利益。

东英格利亚大学的研究团队发现，不论和一个或是五个雄性交配，非近交种群中的雌性都能获得类似的生殖成功。在近交种群中，只和一个雄性交配的雌性所能生育的后代的存活率减少了一半；而在这一种群中，那些同五个雄性交配的雌性却能够将她们的生殖成功率与同非近交种群的水平保持一致。研究人员做了进一步调查，以确认这是否同雄性的不育有关，但是发现近交种群的雄性具有和非近交种群的雄性同样的生育能力。研究人员因此认为这样的结果源于雄性和雌性之间的基因不相容，这种现象在一个种群变得近交的时候更为普遍。重要的是，这个研究结果显示，雌性具备这样的生理机制，可以允许她们选择基因更相容的精子来生育更易生存的下一代。

发现这一点后，研究人员接着在拟谷盗种群中刻意制造了的基因瓶颈效应，并第一次发现，在孕育仅仅15代之后，雌性就开始改变交配模式，变得更加滥交。而且，来自之前受到瓶颈效应影响的群体的雌性同新的雄性交配得更快、更频繁，时间也更长。

“通过孕育近交种群，我们得以在交配雄性和雌性之间创造出真正的高度基因不相容的风险，并揭示了雌性具有的、通过最相容的雄性及其精子来提高生育能力的生理机能。”该文章的首要作者、东英格利亚大学生物科学院的Matthew Gage教授说。

“这些令人兴奋的发现展示了这一普遍又似是而非的交配模式可以进化到什么程度，如果雌性利用它来避免与基因不相容的雄性生育繁殖下一代的话。究竟雌性如何筛选最相容的精子，这点还不得而知。她们也许只是更频繁地交配，然后允许“最佳精子胜出”，如果胜利的精子是来自那些躲避了近交衰退的雄性，那么这种方式或许可以成功。或者，她们可能只是选择与那些不太有亲缘关系的雄性更多地交配——或许是根据气味线索——因此集中于来自那些雄性的精子。我们认为这个过程最可能发生在配子层面，因为雌性同大部分她们遇到的雄性交配，但是只为实际令其受精的一小部分精子孕育下一代。我们知道精子/卵子认知系统在其它生物体系中也存在，以避免同不相关的物种交配受孕。而这里，这套系统也同样起作用，但目的是为了避免同太相关的雄性孕育下一代。”

参与生育项目的人应该会对这些研究成果感兴趣。这些项目为雌性或者是她们的卵子提供更相容的遗传基因的选择。

“这里有一个来自繁殖恢复三文鱼数目项目的很好的例子：是该通过强迫每一条雌性三文鱼同不同的雄性交配生育来保持基因多样性——这是目前比较受欢迎的做法，还是应该顺应自然的交配模式，让卵子自行从多种精子中选择呢？我们现在正在挪威进行一个项目，直接对这个问题进行实验。”Gage教授说。

EurekAlert!