
在過去的幾十年裡,研究地球生物飲食習慣的科學家注意到了一些奇怪的現象:從虎鯊到果蠅,好幾種生物的幼崽都在互相殘殺。
哎呀。
事實上,它們並非自然界的異類。事實上,動物同類相食背後的機制正幫助科學家提出並解答一些重要的演化問題。以下三項最新研究讓我們得以一窺這種令人毛骨悚然的飲食習慣及其對演化的意義。
為什麼受精後親子關係仍然重要
自1980年代以來,人們就發現沙虎鯊存在著同類相食的胚胎行為,當時詳細的屍檢結果顯示,其他鯊魚胚胎的胃裡也含有同類胚胎。但發表在《生物學快報》上的一項新研究或許能為我們揭示其中的原因。
雌性沙虎鯊並非忠誠的配偶-它們通常會與多條雄性交配。而對於想要延續血脈的雄性沙虎鯊來說,精子的速度和力量並非決定勝負的唯一因素。即使卵子發育成胚胎後,競爭依然持續。經過大約五個月的妊娠期,第一個從卵中孵化的胚胎(雌性沙虎鯊有兩個子宮)開始吞食體型較小的兄弟姐妹——尤其是那些由不同雄性所生的。有些一窩幼崽可能有多達12個,但這個「頭胎」會吃掉除一個以外的所有幼崽,只留下一個與它同父異母的兄弟姐妹存活。因此,儘管每窩幼崽的父親各不相同,但最終存活下來的往往是同一父親所生的——而且它們體型較大、力量較強,足以在出生後抵禦潛在的捕食者。 「這與你在莫里波維奇秀上看到的那種DNA檢測完全一樣,目的是找出孩子有多少個父親,」石溪大學海洋生物學家、該研究的作者德米安·查普曼告訴LiveScience。

腸道形狀如何影響其功能
巴傑特蛙——以發現它們的科研人員的名字命名——是一種相當可怕的兩棲動物。千萬別嚇到它們,因為它們會鼓起身體,弓起背,發出「像貓受驚一樣」的尖叫聲,美國自然歷史博物館如是說。更糟的是,如果你試圖抓起它們,它們會咬人,甚至會咬出血。幼年蝌蚪也同樣可怕:與許多以藻類為食的蛙類不同,這些蝌蚪具有攻擊性,而且會同類相食。它們會吃掉自己的兄弟姊妹,因此,為了在如此幼小的年紀處理蛋白質,它們的內臟器官更短、結構更複雜。北卡羅來納州立大學的科學家正在利用這種現象,試圖弄清楚腸道大小和形狀的差異是否會對消化功能產生影響。
研究人員將布氏蟾蜍蝌蚪胚胎和非洲爪蟾胚胎(兩者擁有共同祖先,但飲食習慣不同)暴露於能使多個基因失活的分子中,結果導致布氏蟾蜍蝌蚪的腸道發育得像非洲爪蟾,反之亦然。下一步的研究方向是:探究不同的腸道發育是否會影響它們的攝食習性,以及如果布氏蟾蜍蝌蚪的腸道發育不足以消化蛋白質,它們是否仍然會互相殘殺。這項研究也有望為腸道先天缺陷的診斷和預防提供新的思路。

為什麼草食動物會互相殘殺
蛆蟲不只是令人毛骨悚然的爬蟲,我們現在知道它們還會同類相食。瑞士洛桑大學的研究人員發現,在擁擠的實驗室環境中,果蠅幼蟲傾向於互相捕獵、攻擊和吞食。雖然它們通常以水果和蔬菜為食,但這些蛆蟲會攻擊那些即將化蛹的較大幼蟲。這是一種策略,因為當蛆蟲準備化蛹時,它們會變得行動遲緩,停止進食。這些非肉食性動物並不擅長攻擊和吞食其他生物,這或許可以解釋為什麼它們會發出化學信號來召集同伴,共同參與攻擊和隨後的盛宴。它們用口鉤刺穿獵物的保護性角質層,吸食其內部組織。那些會同類相食的蛆蟲的口鉤上也進化出了更多的牙齒——儘管研究人員尚不確定這是否能提高它們同類相食的能力。
這一切的根源在於食物的供應。實驗室裡營養不良的幼蟲更容易出現同類相食的傾向。但如果它們只吃同類,就能正常生存和發育:同類相食足以滿足它們的需求,儘管它們的生長速度較慢,體型也較小。點擊此處觀看一些影片。警告:這些影片(正如你可能預料到的)相當噁心。