出品|网易科学人
译者|小小
过去，在蛇类求偶和交配过程中，我们以为主要是雄性蛇类在发挥主导作用，而雌性蛇类处于被动低位。但事实证明，这种想法大错特错。
为了检查处于性爱狂欢后的雌性水蟒状态，美国新墨西哥高地大学的爬虫学家赫苏斯·里瓦斯（Jesús Rivas）将其挪开，并立即有了惊人发现。水蟒身体呈现膨胀状态，表明它已经吃饱喝足。为此，里瓦斯耐心地等待，因为如果吃得太饱或者压力过大，蛇类经常会在餐后呕吐起来，以减轻身体负担，确保它们可以快速逃离。
然而，这条水蟒的食物并非水豚这样的常见猎物，因为它的嘴里开始出现某种爬行动物的尾巴。里瓦斯惊叹：“那是一条水蟒，由于生殖器还存在，为此可以看出它是雄性水蟒。”雌性水蟒会吃掉最近交配的伴侣，这种现象被称为性食同类(sexual cannibalism)。它的惊人动作越来越多地表明，我们对蛇类的交配行为存在很多误解。
图2：绿色水蟒（green anaconda）
在水蟒中，性食同类只会以一种方式进行，那就是雌雄吃掉雄性。以前，科学家们认为雌性蛇类在求偶和交配过程中是非常柔顺的，但现在证明，它们显然扮演了主导角色。里瓦斯说：“没有解释称，雌性蛇类不能在交配过程中扮演主导角色。”
里瓦斯认为，这种假设源于早期研究者的偏见，因为他们主要是男性。事实上，雌性蛇类在身体和气势方面都占据优势，它们可以压倒甚至吞下配偶。在许多动物中，雄性体型通常都比雌性大，但对于大多数蛇来说，情况正好相反。
在水蟒中，雌性体型平均比雄性大4.7倍。这是所有陆地脊椎动物中，两性体型之间差异最大的。里瓦斯说：“对此我感到十分惊讶，它们之间的差异竟然如此之大。”雄性比雌性体型更大的原因是，这能帮助它们找到配偶，并有效控制它们。
图3：雄性蝰蛇（adder）正守护着雌蛇
在蜥蜴、鸟类以及哺乳动物中，体型较大的雄性可以更好地保卫领地，并赶走任何意图竞争的雄性对手。但大多数雄性蛇类没有表现出这样的典型的雄性行为。它们没有领地意识，求偶时也只会推开它们的竞争对手，并且操纵自己的尾巴偷偷碰触雌性蛇类的生殖器官。这可以解释为什么雄性蛇类无需在体型方面占据优势的原因。
相反，进化可能驱使雌性蛇类长得更大。体型可能与生育能力增强、后代更强壮有关，而这些都攸关族群的生存能力。2016的研究还发现，母体的大小会影响幼体的免疫系统。雄蛇似乎更容易被这些生殖福利所吸引，它们更喜欢选择体型更大的雌性伴侣。但雄性蛇类如何做出这种选择还不太清楚。蛇的视力不算好，所以雄蛇如何能从远处发现体型特别大的雌性还不清楚。
图4：绿色水蟒（green anaconda）
一个可能的线索来自这样的事实：求偶过程是由雌性蛇类发起的，而不是雄性蛇类。雌性蛇类在从冬眠中醒来后，会通过皮肤释放出信息素，以便吸引雄性前来寻找它。里瓦斯说：“我们认为信息素是通过雌蛇撕裂的皮肤传递的，这会令雄性发疯。”
事实证明，这些信息素可以传递关于雌性蛇类外貌的信息。美国西俄勒冈大学的迈克尔·勒马斯特（Michael LeMaster）发现，雌性红边袜带蛇发出的气味可以传出很远，并与它们的身体尺寸息息相关。在繁殖期，体型越长的雌性蛇类皮肤中含有的某种化学物质比例越高。
勒马斯特说：“我们惊讶地发现，雌性蛇类携带性吸引力的信息素多少与它们的体型大小息息相关。”虽然雄性蛇类也会被体型较小的雌性所吸引，但它们通常很少与这些娇小的雌蛇交配，它们常常把注意力转移到更大的雌蛇身上。然而，科学家还无法对信息素进行全面解释，因为除了很少的例外，它们不会在空气中扩散，所以求婚者在接近它们之前需要靠得足够近。
图5：天堂树蛇（paradise tree snake）
有关蛇类求偶和交配方面，我们还对其交配模式产生了误解。过去，我们以为蛇类也存在“一夫多妻制”，即某条雄蛇与多条雌蛇交配。然而，事实并非如此简单。
几条雄蛇被同一条雌蛇所吸引的现象，在大自然中十分常见。例如，英国伍尔弗汉普顿大学的马克·奥谢（Mark O'Shea）及其同事2016研究发现，天堂树蛇中就存在多条雄蛇同时求偶的例证。在马来西亚的婆罗洲，一条雌性天堂树蛇被拍到就像辫子，它同时被四条雄蛇纠缠着。这些雄蛇始终跟随着雌蛇移动，在30分钟的过程中，它们沿着一条小路走到灌木丛中。
研究团队怀疑，雄蛇会在旅途中争夺交配的最佳位置。与天堂树蛇是近亲的双带蝣蛇也有过类似的求爱现象。这些蛇白天十分活跃，这可以帮助它们做两件事：边向雌蛇求偶，边在树上保持滑行以躲避捕食者。而在地面上，蛇类“狂欢”的规模往往更大。
图6：水蟒（anacondas）繁殖时形成的球体
雌性绿色水蟒会在泥地或浅水中静静的等着，而雄蛇需要努力四处移动寻找它。通常情况下，会有十几个潜在的未来的伴侣同时发现它，并将它包围起来，进行持续最多可达1个月的求偶和交配仪式。
里瓦斯曾生动地回顾雄性绿色巨蟒追求体型庞大雌蛇的过程，并且观看到它们交配的场景。这条雄蛇为此错过了许多附近的交配机会。里瓦斯说：“这是蛇类中最接近人类真爱的场景。”
乌梢蛇的求爱可能更加极端。在加拿大内湖区的马尼托巴，一条雌蛇可能吸引高达100条雄蛇追求，它们会互相挤压形成“交配球”。几个交配群体经常聚集在地面上的裂缝中，成千上万条蛇参与其中。然而，这种现象只会在某些地方出现。
里瓦斯说：“在美洲大陆上，没有这种蛇类集体交配的场景。”目前还不清楚原因，但环境条件，例如气候可能是一个影响因素：蛇类物种的行为可能因为地理原因有很大变化。里瓦斯和他的团队目前正在新墨西哥州研究当地蛇群的交配行为。
所有这些“蛇类狂欢”存在的麻烦在于，不确定到底是那条雄蛇成功产生了后代。但有一点是明确的：由于雌蛇需要与雄蛇疯狂扭动，它们必须做出最终选择。
图7：红边束带蛇（Red-sided garter snakes）在行动
勒马斯特表示：“雌蛇会做出最终决定，她会打开泄殖腔允许交配发生。”雌蛇也使用生殖器收缩机制控制交配时间，如果配偶不能令其满意，它可以中断交配行为。现在还不清楚雌蛇使用什么样的线索来选择一个求婚者，而不是其他雄蛇。
奥谢说：“最强壮或最持久的雄蛇可能雌蛇的最终交配对象，这可以产生更强大的后代。”但影响雌蛇选择的因素可能很多。里瓦斯认为，雌蛇可以用触觉来区分雄蛇优劣。通过从内部观察交配现象，比如使用照相机，或许可以揭示所涉及的过程。
在任何情况下，雌蛇并不一定要挑选一个求婚者。相反，它们经常和几条雄蛇进行交配。更重要的是，与早期的研究结论相反，雄蛇通常坚持只有1个伴侣，而雌蛇更不忠诚。里瓦斯说：“雄蛇投入大量精力试图找到中意的雌蛇，这是符合一夫一妻制的精髓。”但他认为，在蛇类的祖先交配系统中，可能盛行一妻多夫制度，即一条雌蛇可与多条雄蛇交配。
目前还不清楚为什么蛇类会进化出这种特殊的交配系统。一种观点认为，这种杂交可以让雌蛇囤积精液，从而为它提供营养。然而，里瓦斯认为，与许多雄蛇交配更可能产生最健康的后代，这会让精子之间进行竞争，以便淘汰不相容或不健康的基因。雌蛇可以将精子储存在生殖器官中数月甚至数年，即使面对新的精子，它仍能保持竞争力。
图8：红边袜带蛇（Red-sided garter snakes）
那么雄蛇是如何取得成功的呢？刚刚完成交配的雌性红边袜带蛇会发出特殊的信息素，这可以让雄蛇避免浪费时间追求它们。但是有些雄蛇在保护伴侣过程中扮演更积极的角色。
举例来说，雄性红边袜带蛇会产生胶状物质，在交配完成后阻住雌蛇的生殖道。这种“交配栓”被认为是一种防止雌性再次交配的方式。当雄性红边袜带蛇与体型更大的雌蛇交配后，它们倾向于不再交配，而是积累更多的精子，这往往会产生更大的交配栓，为其他追求者增加困难。
当然，交配栓不是100%有效，而且经常会掉出来。但除了强制雌蛇保持贞操之外，它们还有另外一个作用。雄性红边束带蛇在交配栓中储存大量的精子，当它们溶解时可以逐渐释放精子。换言之，这些交配栓实际上可能是雄蛇偷偷摸摸散播种子的有效方式。
雄蛇也可能通过与雌蛇交配而获得优势。最近一次性接触中产生的精子可能保持在顶端，并会首先进入雌性体内。这可能有助于解释为什么它们求偶的时间如此之长。里瓦斯说：“对于雄性来说，这可以帮助它们成为雌蛇最后的配偶。”然而，回到我们最初的问题，雄性水蟒在交配后可能不想逗留太久，以免自己最终被吃掉。
图9：草蛇（Grass snakes）
雌性水蟒并非总是吃掉自己的伴侣，现在还不清楚它们到底如何做出选择。里瓦斯说：“找出雌蛇为何要吃掉雄蛇的原因可能非常有趣。”性食同类可能为雌性水蟒提供足够多的营养成分，这将有助于它们度过怀孕7个月的困境。
至于蛇的繁殖行为，仍有许多未解之谜有待解决。部分问题是蛇的交配如此隐秘，这意味着只有少数场景被在野外观察到。但据我们所知，蛇的交配习性与蜘蛛很相似。在这两个群体中，往往雌性体型都比雄性大，而且雄性之间存在非常复杂的竞争，而雌性会想方设法找到控制交配主导权的方式，粗心的雄性有时可能被配偶吃掉。
为什么两个亲缘关系如此遥远，仅仅在数亿年前有着共同祖先（生活在海洋中）的群体，会进化出如此相似的交配方式？这依然需要我们去寻找答案。
本文来源：网易科学人
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郭浩_NT5629
