犀牛甲虫如何获得角（以及为什么它不会说谎）

雄性日本犀牛甲虫头上长着巨大的分叉角。它看起来像一件比武用的武器，雄性用它来撬开并掀翻树枝上的其他雄性。但它也是一个广告牌，是雄性品质的一个突出且完全诚实的广告。这些角的可变性极大。小雄性头上只有可怜的残角，而大雄性则有大得难以置信的角，可以长到身体长度的三分之二。蒙大拿大学的道格·埃姆伦发现，角的生长与反映甲虫营养状况的分子密切相关。不仅如此，角对这些分子的敏感度比身体任何其他部位都要高。营养充足的甲虫可能比营养不良的甲虫拥有更大的翅膀和身体，但它们的角要大得多。这种装饰无法伪造。一只虚弱的甲虫不可能通过长出更大的角来假装健康状况良好，因此雌性可以依靠角的大小来判断潜在伴侣的健康状况。而有了如此显眼的身体部位，它们就不必费力寻找了。[嵌入宽度="610"]http://youtu.be/_VBz0FaXN1c[/嵌入]角的生长取决于胰岛素和相关分子，即胰岛素样生长因子（IGFs）。大多数人都知道胰岛素是一些糖尿病患者必须服用的物质，但它和IGFs也是动物发育中的主要参与者。它们的水平根据营养、压力和感染而变化，它们控制着不同组织生长速度。它们微调动物的身体大小，使其适合其将面临的环境挑战。如果食物充足，一个更大的身体会表现良好，胰岛素和IGFs确保会产生这样的身体。如果身体的每个部位都对胰岛素和IGFs做出相同的反应，那么动物的每个部分都会以相同的大小生长。一个大的个体将只是一个小个体的放大版本。但这并非总是如此。有些身体部位会忽略这些信号，在每个个体中大小都差不多——许多昆虫的生殖器就是一个很好的例子。另一些，比如犀牛甲虫的角，则对信号超敏感，长得巨大，与它们携带者的其他解剖结构完全不成比例。埃姆伦通过干扰它们的胰岛素受体（胰岛素与之结合的分子）来研究甲虫的角。没有这些受体，胰岛素就成了没有听众的信息——它没有影响力。埃姆伦在甲虫即将完成幼虫生涯，准备蜕变成成虫时，使这些受体沉默。此时，它们的体型大致已定，但它们的成年身体部位，如角、翅膀和生殖器，仍在变大。胰岛素信号的丧失并没有影响甲虫的生殖器——它们的大小与正常昆虫的相同。然而，这使得它们的翅膀缩小了约2%。而它们的角则缩小了惊人的16%。这意味着角对胰岛素的敏感度是翅膀（代表大多数其他身体部位）的8倍。胰岛素和IGF有助于设定许多其他夸张的动物装饰的大小，包括红鹿和黇鹿的鹿角、粪甲虫的角以及一些甲壳类动物的巨螯。你可以理解为什么。这些激素已经将动物的生长与环境条件结合了五亿年。它们形成了一个广泛的系统，而且很容易调整。如果一个身体部位对这些信号变得微妙地更敏感，那么——砰！——它就能在大小上超越身体的其他部分。重要的是：这样的变化必然会产生诚实地表明其主人品质的身体部位。虚弱、饥饿的个体无法产生大的装饰，因为这些装饰的大小与它们的胰岛素水平相关，而它们的胰岛素水平又与它们的营养状况相关。它们无法通过伪装来炫耀。这与通常用来解释动物华丽装饰进化的解释——障碍原理——有着微妙的不同。障碍原理指出，低质量的个体无法承担，比如说，长长的尾巴或华丽的鹿角的成本。它们会过于显眼或沉重。它们需要力量和健康才能完成。欺骗者无法承受这种负担。你可以理解障碍原理对于一个已经被夸大的信号是如何起作用的，但显然，这些信号最初并非如此。它们的起源会更加不起眼和微小，当时承受它们的成本会很低。那么，在这个进化的早期阶段，为什么虚弱的个体没有通过产生更大的装饰来作弊呢？埃姆伦的犀牛甲虫提供了一个答案。信号无法伪造，不是因为它们是负担，而是因为它们与个体的身体状况密切相关。不是欺骗者无法承受大装饰的负担。而是欺骗者无法存在。参考文献：埃姆伦、沃伦、约翰斯、德沃金和拉文。2012年。性选择装饰和武器中极端生长和可靠信号的机制。科学http://dx.doi.org/10.1126/science.1224286更多关于极端身体部位的信息：来自两亿五千万年的压抑，一个帽子仙境大王乌贼，你眼睛真大。亲爱的，都是为了更好地发现抹香鲸。