这些鱼每天可以交配19次

但代价是什么?
a small brown fish swimming in a tank
鲤(Oryzias latipes),又称日本稻田鱼,分布于日本的水稻田、池塘、溪流和潮汐池。 NOZO 供图/Wikimedia Commons

任何动物释放精子都需要一定的时间和精力。消耗如此多的精力可能会阻碍它们进行生存所需的其他工作,包括寻找食物和水源或睡觉。但配子产生的上限究竟是多少?对于一种名为鲤(Oryzias latipes)的微小鱼类来说,雄性每天的交配能力为19次。研究结果已于1月8日发表在《皇家学会开放科学杂志》上。

鱼类如何繁殖?

大多数鱼类使用体外受精进行交配。雌鱼会在体外产卵,通常是在水体底部附近或用岩石和其他沉积物筑成的巢穴中。然后,雄鱼会游过卵并每天多次释放精子。这有助于提高卵受精的几率,从而产生更多的后代。雌鱼随后可能会收集受精卵并将其放置在植物上。 

——又名日本稻田鱼——体长仅约1.4英寸(约3.5厘米),分布于日本的水稻田、池塘、沼泽、平静的溪流和潮汐池。它们是受欢迎的观赏鱼,科学家们也将其作为研究疾病遗传基础的模型。了解交配的极限可以帮助科学家深入了解一个物种生存所需的条件。

two small and white fish swim in a tank
鲤是一种受欢迎的观赏鱼。图片来源:大阪市立大学

“鲤属于排卵鱼类,其受精发生在卵子和精子释放到水中之后。由于这些配子难以收集,因此在连续交配过程中释放的精子数量和受精率一直是个谜,”大阪市立大学进化生态学家、该研究的合著者近藤雄纪(Yuki Kondo)在一份声明中表示

一天交配19次——在实验室里

在这项新研究中,近藤及其同事使用了一种先前开发的方法来测量鲤的精子数量。实验前一天,将从不同繁殖池中随机挑选的雄鱼和雌鱼放入单独的玻璃缸中。第二天,将一条雄鱼和一条雌鱼放入一个缸中,观察它们的行为直到交配结束,或者如果在20分钟内未发生交配则停止。然后,将雄鱼从缸中取出,放入另一个缸中与一条新的雌鱼。研究小组重复此过程,直到雄鱼连续三次未能与雌鱼交配。此外,在雌鱼将卵捞回并放入培养皿以评估受精率后,会轻轻地从雌鱼腹部取出卵子。 

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他们发现,雄性鲤平均每天可以交配19次。在最初的三次交配中,鲤释放了超过50%的日精子产量。早期交配的受精率接近100%,但在第10次之后显著下降。在一些后续的案例中,未确认到受精。

雌性鲤每天可以产卵一次。然而,它们在交配时会释放所有卵子,并且当它们与已经释放了大部分精子的雄鱼交配时,许多卵子会浪费掉。

研究小组认为,这些结果表明雄性会付出巨大的繁殖代价,并且由于精子可用性有限,存在性冲突的可能性。然而,这并没有考虑鲤在野外面临的真实世界条件。 
“我们的实验无意模仿自然条件,而是通过实验性地排除限制其繁殖成功率的因素(如营养有限和伴侣可用性),来确定雄性每日交配能力的极限以及鲤的潜在繁殖率,”研究团队在研究中写道

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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