澳大利亞的一種小動物——棕袋鼩，因具有哺乳動物中最瘋狂、最致命的交配方式而聞名。這種交配方式以所有雄性棕袋鼩的死亡爲代價，但物種得以延續。一些研究發現，氣候變暖和澳大利亞的森林火災正在嚴重威脅棕袋鼩的生存。

撰文 | 石雲雷

在《欺騙時間：科學、性與衰老》一書中，科普作家羅傑·戈斯登（Roger Gosden）寫道，在澳大利亞，想在8月交配季以後找到一隻雄性袋鼩是不可能的事。他描述的是一種外形形似老鼠的哺乳動物——棕袋鼩（Antechinus stuartii）。它不僅是最小的哺乳動物，包括它在內的數種袋鼩，也是哺乳動物中極少數的終生一胎（semelparity，一生只有一次交配期）動物。

被迫死亡的雄性棕袋鼩

每年，在澳大利亞的春天來臨前，11個月大的雄性棕袋鼩就會全部死亡。此前，棕袋鼩會有長達3周的交配期。爲了擁有更多的後代，在這一期間，雄性棕袋鼩會接連與雌性交配，直至耗盡體能。在最極端的情況下，雄性棕袋鼩會由於沒有能量來維持基本的免疫反應而死亡。它們的死狀十分悽慘：雙目失明，身上的皮毛全部脫落。免疫系統的崩潰，讓它們最終死於壞疽（組織壞死後因繼發腐敗菌的感染）和組織潰爛。在哺乳動物中，這種致命的交配行爲極其罕見，因此給科學家留下了深刻的印象。

雄性棕袋鼩如此拼命，是由於它們一生只有一次的交配期。這種情況常見於昆蟲和植物，例如最原始的有翅目昆蟲——蜉蝣（Ephemeroptera）就是一個典型例子。但是讓科學家困惑的是，棕袋鼩可以和其他哺乳動物一樣，採取更加複雜、延長交配期的方式，爲何也會選擇類似昆蟲的一次性繁殖方式？在此前一項發表於《美國科學院院報》的研究中，研究人員詳細探討了這種行爲在棕袋鼩中出現的原因，以及這種性競爭爲何只會導致雄性死亡。

他們結合實際觀察和模型，評估了此前科學家提出的多種理論，並認爲這些現象出現的原因是環境和種羣內部競爭的共同作用。首先，棕袋鼩（以各種昆蟲爲食）只有在春季纔會有過剩的食物。交配期後正好是春季，當種羣中缺少雄性時，食物競爭減少，雌性棕袋鼩和幼仔纔會擁有更多的食物。但研究人員認爲，這些雄性的犧牲可能並非自願，更有可能是因爲，雄性本身在交配後存活的機率很低，且交配帶來的損傷和年齡增長也使它們喪失一些競爭優勢。

棕袋鼩在澳大利亞的棲息地，來源於《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》。圖片截取自BlankMap-World.png，來源爲Chermundy，Wikimedia Commons

此外，他們還發現了一個意外但關鍵的原因：雄性棕袋鼩的死亡很大程度上要歸咎於種羣中的雌性。所有的雌性棕袋鼩具有統一和固定時長的交配期，並且在交配期間它們會與多個雄性交配。爲了適應雌性的變化，單個雄性棕袋鼩不得不爲了提高自身後代的生存率而做出努力，進而促使了這種特殊且激烈的交配機制的演化。

奇特的生理變化

雄性棕袋鼩還演化出了一個絕大多數哺乳動物都不具有的生理變化。在交配期前，它們的睾丸會被身體慢慢降解，不再產生精子。也就是說，它們的精子數量不會再增加，反而會隨着尿液一點點消失。當交配期來臨時，繁殖的本能會驅使它們與更多雌性交配。但這些雄性棕袋鼩之間的競爭並不是體力上的鬥爭，而是提高自身的精子在精子競爭（sperm competition，不同個體的精子在同一雌性體內的競爭）中“勝利”的可能性。爲了讓自己的精子成功受精，它們需要儘量延長交配時間。一些科學家觀察到，棕袋鼩單次交配的時間就可能長達14小時。

一些研究人員還發現，雄性棕袋鼩在死亡前，血液中存在極高水平的睾酮素和皮質醇（也稱爲“壓力荷爾蒙“）。其中，睾酮素能讓棕袋鼩調動體內所有的能量爲繁殖行爲供能，而皮質醇的增加讓它們有更強的忍受疲憊和疼痛的能力。但後果可想而知，在交配期後期，由於過度的消耗，接踵而來的副作用使得雄性棕袋鼩悲慘地死去。

昆士蘭大學的教授Diana Fisher對雄性棕袋鼩的繁殖行爲演化，進行了詳細的研究。她表示，對於這些雄性棕袋鼩來說，一年只有一小段時期具有充足的食物，因此它們必定是短命的，而將所有的精力用於一個瘋狂、致命的繁殖期，對於它們來說或是最好的策略。所謂活得快、死得早，也是一種適應性的演化。

更大的生存威脅

雖然雄性一時的全部死亡不會威脅到這些袋鼩種羣的延續，但更大的環境威脅可能會讓它們走到滅絕邊緣。據去年一項發表於《生理學前沿》的研究，澳大利亞新英格蘭大學的科學家等表示，由於全球變暖，在更高氣溫中生長的袋鼩幼崽在環境變化時，調節體溫和代謝的能力會下降。

　圖片來源：Queensland Fire and Emergency Services

由於這些袋鼩是終生一胎的哺乳動物，在一年多的時間內或就會經歷了一個完整的種羣更替。氣溫變化對體溫調節的影響，對它們的威脅可能會更嚴重。研究人員表示，這種變化可能會使這些袋鼩遇到食物缺乏的寒冷環境時，無法進入冬眠狀態。此外，全球變暖和乾旱正在加劇澳大利亞的森林火災。當大量的昆蟲在火災中死亡時，袋鼩也將朝不保夕。