一个狮尾狒繁殖小单元。图源：Wikimedia Commons/dave watts

 

撰文丨陈珍珍

 

责编丨戴 威

 

女性发育过程中需要些什么？钙、铁、锌、硒、维生素，还有适度的锻炼等等。除此之外，还有一个有趣的观点称，父亲在家庭中的存在与否会改变年轻女孩的成熟时间 [1]。虽然这个观点颇具争议性，且缺乏机制研究，但这一现象发生在了野生狮尾狒身上。

 

最新的一个研究显示 [2]，处于青春期前的雌性狮尾狒（Theropithecus gelada），的确会在新的雄性头领到来后加速成熟，然而，她们若和有血缘关系雄性共同生活，则会推迟她们的性成熟。11月5日，《当代生物学》（Current Biology）杂志刊发了这一研究。

 

其实，早在50年之前，美国动物学家约翰·范登伯格（John Vandenbergh）就做了一系列关于雌性小鼠的实验。他发现当把雌性小鼠与不相关的成年雄性小鼠放在一起生活时，雌性小鼠会成熟的更早些 [3]，这一现象称为 “范登伯格效应”，后来也被发现出现在很多啮齿类、袋鼠、阿拉伯狒狒等哺乳动物身上。还有研究表明雌性小鼠与异性亲属生活时，会推迟成熟时期。

 

这些实验大部分都是在人为控制下进行的，而在自然环境下的证据很少。因此，密歇根大学心理学和人类学教授洁辛塔·比那（Jacinta C. Beehner）的研究团队，利用野生狮尾狒长达14年的自然生存数据，研究了狮尾狒雄性介导的成熟机制。

一只雄性狮尾狒。图源：Wikimedia Commons/Geertchaos

 

狮尾狒是一种不爬树的陆生猴类，虽然看起来 “尖嘴獠牙”，但却是草食性动物，仅存在于埃塞俄比亚。他们是典型的群居动物，以 “一雄多雌” 团体形式存在，通常由一头成年公猴、几头母猴以及它们的后代组成 [4]。

 

与此同时，也存在一些雄性单身小团体，他们对于“一雄多雌”的团体形式时刻产生着威胁。所谓 “胜者为王”，单身雄性狮尾狒会通过挑战团体内的雄性头领，获得雌性狮尾狒的追随，进而产生雄性头领的更替。通常来说，雄性狮尾狒的任期约为2.74年 [2]。

 

该项研究便是利用狮尾狒这一 “更替” 传统，进而观察当新的雄性头领 “上任” 后，一个团体内雌性狮尾狒的性成熟过程。而雌性狮尾狒性成熟的一个典型形态特征，就是其胸前逐渐肿胀的红色斑块，类似于人的乳腺发育。

 

有父亲陪伴，雌性狮尾狒性成熟晚

 

在埃塞俄比亚的瑟门山国家公园，研究人员找到了80个未成熟雌性狮尾狒的数据，并将其作为主要的研究对象。

 

他们发现，在28个新的雄性头领上任后，胸前红色斑块首次肿胀的雌性狮尾狒数量立刻达到顶峰，是其他月份雌性狮尾狒性成熟个体数量的三倍。此外，当雌性狮尾狒与她们的父亲在一起时，往往会推迟成熟时间，然而随着雌性狮尾狒的年龄增加，父亲对她们性成熟的抑制作用显著减弱。

 

根据所有雌性狮尾狒的数据，新的雄性头领上任后能促进雌性成熟时间提前4.6个月左右，而相应父亲的抑制作用大概达到5.2个月。

雌性狮尾狒性成熟时的年龄分布（N = 80）。根据最小性成熟年龄时父亲陪伴与否、性成熟前三个月是否有新雄性接管，分为4类情况。浅绿：有父亲、无新雄性接管；深绿：有父亲、有新雄性接管；浅蓝：无父亲、无新雄性接管；深蓝：无父亲、有新雄性接管。虚线表示所有雌性狮尾狒成熟的中位年龄。图源：参考文献[2]

 

新的雄性头领上任后，所有未成熟雌性的雌激素均立即增加

 

雌激素是促进雌性动物第二性征发育以及性器官成熟的化学物质，对人等哺乳动物的生长发育和性成熟至关重要。

 

在青春期前，雌激素通过抑制下丘脑-垂体-性腺轴（HPG轴）来降低促性腺激素（GnRH）释放，进而抑制性成熟。在青春期时，雌激素的作用反转，促进HPG轴释放GnRH，进而促进第二性征发育和性器官成熟。这是典型的神经内分泌调节过程。

 

研究人员针对51个少年雌性狮尾狒，通过放射免疫检定法来测量她们粪便内雌激素代谢产物，发现无论年龄多大，当新的雄性头领上任后，所有未成年雌性的雌激素均立即增加。

1至4岁雌性狮尾狒粪便中雌激素残留量显示，当出现新的雄性头领，即使离性成熟年龄还远的1岁雌性体内雌激素也会增加。图源：参考文献[2]

 

虽然曾有研究表明外源性雌二醇—— 一种甾体类雌激素，能够加速青春期前雌鼠的性成熟过程 [5]，但由于狮尾狒没有接收外界化学信号的犁鼻器，加上群居的特性，很难将外源性化学信号作用于特定个体，因此研究者认为是“内源性雌激素”的分泌增加，促进了雌性狮尾狒的性成熟过程。

 

对于狮尾狒的雄性介导性成熟机制，研究人员寻找了几种可能的解释。第一种解释认为，雌性随新出现的成年雄性而性成熟，是为了提早首次生产的时间。但这种解释对寿命短的物种更有利，对于寿命长、繁育投资大的雌性狮尾狒，模型计算即使提早头胎一辈子也只能多生0.14个后代。因此，狮尾狒的雄性介导性成熟可能并不是为了提早首次生育。

 

第二个解释认为，雄性介导性成熟源于新雄性的到来创造了理想繁育时机。新雄性不仅能让雌性狮尾狒从父亲带来的生殖压抑中解脱出来，还意味接下来不太可能有新的权利交接。因此，雌性狮尾狒可能抓住权利变更间的暂时安定来交配、怀孕、喂奶，避免斗争带来的流产和杀婴。从数据上看，这种时机选择能让雌性把孩子带大到1岁，而婴儿1岁以上后遭遇杀婴的可能大幅降低。因此，研究认为“最佳时机”说可以解释雄性介导性成熟机制的好处。

 

第三种假设认为，遇到新到来的雄性加快性成熟并不是一种适应性机制，而是自然选择的副产品。也就是说，长期演化选择了能对新雄性保持敏感的雌性，把不敏感的都筛掉了。

 

不过，究竟是物种进化过程中的适应性变化，还是自然选择了对新的成年雄性保持敏感性的雌性？这点仍无法确定。

 

由于野生狮尾狒的研究数据更贴近于自然发展状态，也就意味着研究数据中仍有更多复杂因素掺杂其中，因此要通过狮尾狒的行为规律来考虑人的变化，仍需要更多实验观察。

 

正如比那所言：“敬请期待下一个14年的研究数据吧！” [6]

 

参考文献

 

[1] Rowe, D.C. (2000). Environmental and genetic influences on pubertal development: Evolutionary life history traits? In Genetic Influences on Human Fertility and Sexuality: Theoretical and Empirical Contributions from the Biological and Behavioral Sciences, J.L. Rodgers, D.C. Rowe, and W.B. Miller, eds. (Springer Science + Business Media), pp. 147–168.

 

[2] Lu et al., Male-Mediated Maturation in Wild Geladas, Current Biology (2020), https://doi.org/10.1016/ j.cub.2020.10.003

 

[3] Vandenbergh, J.G. (1967). Effect of the presence of a male on the sexual maturation of female mice. Endocrinology 81, 345–349.

 

[4] Snyder-Mackler, N., Beehner, J.C., and Bergman, T.J. (2012). Defining higher levels in the multilevel societies of geladas (Theropithecus gelada). Int J Primatol 33, 1054–1068.

 

[5] Tinwell, H., and Ashby, J. (2004). Sensitivity of the immature rat uterotrophic assay to mixtures of estrogens. Environ Health Perspect 112,575–582.

 

[6]Cell Press. When new males take over, these female primates hurry up and mature