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是什么让一只年轻的蓝脚鲣鸟如此出众?鲜艳的蓝色脚和完美的精子

了解蓝脚鲣鸟如何通过鲜艳的脚蹼进行求偶选择,以及衰老对精子质量的影响。

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事实证明,人类与蓝脚鲣鸟在年龄和生育能力方面并没有太大区别。研究人员最近发现,蓝脚鲣鸟的精子质量会随着年龄的增长而下降。与人类不同的是,蓝脚鲣鸟的蓝色脚蹼也会随着年龄的增长而褪色,这表明雌性鲣鸟倾向于选择脚蹼颜色更鲜艳的雄性,是为了确保精子的活力和后代的健康。“这项研究为我们提供了一种看待性信号背后原因的新视角,”首席作者Alberto Velando告诉《时代》杂志,“它指出了性选择在消除基因突变方面的重要性。” 为什么会这样?

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新闻是什么

  • 2005年,研究人员前往墨西哥伊莎贝尔岛的一个蓝脚鲣鸟繁殖地,捕捉了40多只雄性鲣鸟,通过按摩它们的泄殖腔收集精子,并使用分光光度计测量其脚蹼的亮度。

  • 将这些信息与该地区20年的数据相结合,他们发现,衰老雄性(10岁以上)的精子比中年雄性(3-10岁)的精子退化程度更高。随着鲣鸟年龄的增长,其生殖细胞中的DNA会经历氧化应激,这会导致损伤,从而“阻碍进一步的DNA合成”。

  • 与此同时,年长雄性鲣鸟的脚蹼颜色比年轻雄性鲣鸟更黯淡,这表明“更鲜艳的色素表明雄性精子具有一定的DNA损伤保护能力,这使得雌性会通过脚蹼颜色来判断其配偶,以确保它们的后代罹患遗传性疾病的风险较低。”

http://www.youtube.com/watch?v=oYmzdvMoUUA

背景信息:

并非如此简单:作者承认,鲣鸟的脚蹼颜色可能不会随着年龄而改变:有可能是脚蹼颜色鲜艳的雄性(精子质量好且更受雌性青睐)恰好比脚蹼颜色黯淡的雄性寿命更短,因此年长的鲣鸟群体中脚蹼颜色黯淡,从而给人造成随着年龄增长脚蹼颜色变黯淡的印象未来展望:正如进化生物学家Damian Dowling告诉《COSMOS》杂志,“下一步是找出这种DNA损伤在自然界的基因变异中有多重要……我们需要了解自然界中的新变异是如何产生的,以及生殖细胞衰老是否会导致新的突变。” 参考文献:A. Velando, J. C. Noguera, H. Drummond, R. Torres。“衰老雄性携带精子中的诱变性损伤。”Journal of Evolutionary Biology,2011;24(3):693 DOI: 10.1111/j.1420-9101.2010.02201.x

  • 在鸟类学家眼中,蓝脚鲣鸟(学名Sula nebouxii)最早由查尔斯·达尔文在其加拉帕戈斯群岛时期进行分析。这些长着翅膀的海鸟也分布在秘鲁和墨西哥太平洋沿岸。

  • 蓝脚鲣鸟是研究衰老与生育能力之间联系的典型动物,因为它们生活在偏远地区,这意味着它们能避开许多杀死其他野生动物的危险,并且有足够多的个体能活到老年,使研究人员能够切实地比较非常年长的鲣鸟和年轻的鲣鸟。

  • 蓝脚鲣鸟最出名的也许是它们的求偶舞蹈(如上面的视频所示),雄性鲣鸟会昂首阔步地展示它们鲜艳的蓝色脚蹼,以吸引潜在的配偶。

  • 在这项研究之前,科学家们认为野生动物的生殖细胞在很大程度上能够免受DNA损伤剂的侵害,因为这些动物很可能在达到老年之前就因疾病或捕食者而死亡。正如研究人员在其论文中所写的那样,“本研究报告了野生脊椎动物生殖系衰老的第一证据。” 正如研究人员在其论文中所写的那样,“本研究报告了野生脊椎动物生殖系衰老的第一证据。”

  • 在动物界,有成千上万种不同的物理特征——从颜色、羽毛到其他方面——供动物在选择配偶时使用。通常,性选择的特征与健康有关。例如,在鸭子中,最近的研究表明,雌性倾向于选择喙部颜色更鲜艳的雄性,因为这些雄性通常患有较少的性传播疾病。

图片:flickr / HBarrison

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