裸鼹鼠群体中罕见的多雌繁殖现象:社会与生殖动态的进化启示
《Mammalian Biology》:Rare cases of plural breeding in captive and wild naked mole-rats: insights into social and reproductive dynamics
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时间:2025年11月08日
来源:Mammalian Biology 2.3
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为揭示高度社会性哺乳动物生殖垄断机制的稳定性,研究人员对裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)在圈养和野生群体中罕见的四例多雌繁殖(plural breeding)案例展开分析。研究发现,多雌繁殖多发生于社会不稳定期(如新建群或内部分裂),繁殖雌性多为近亲(母女或姐妹),且幼崽存活率与单雌繁殖无显著差异。该研究为理解生殖偏斜(reproductive skew)的进化机制及真社会性(eusociality)的可塑性提供了关键实证。
在哺乳动物社会中,合作繁殖物种通常由一只优势雌性垄断生殖权,其他雌性则处于生殖抑制状态。这种生殖偏斜(reproductive skew)现象是真社会性(eusociality)的核心特征之一。然而,近年研究发现,部分高度社会性物种中偶尔会出现多只雌性同时繁殖的“多雌繁殖(plural breeding)”现象,挑战了传统认知。裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)作为真社会性哺乳动物的典型代表,其生殖垄断机制尤为严格,但极少数群体中仍会出现多雌繁殖的异常案例。为探索这一罕见现象背后的社会与生态动因,研究人员对来自圈养和野生群体的四例多雌繁殖事件进行了系统性分析。
本研究通过长期野外监测和圈养观察,结合形态学测量、超声检测和行为记录,对多雌繁殖群体的社会结构、生殖参数及个体动态进行了详细描述。野外数据来自肯尼亚梅鲁国家公园的两个野生群体(S群和C群),圈养数据则源自柏林莱布尼茨动物园和蒂尔帕克柏林的两个人工群体(W群和T群)。研究重点记录了繁殖雌性的亲缘关系、产仔间隔、幼崽存活率、群体规模变化以及冲突终止模式等关键指标。
研究结果显示,多雌繁殖均发生于社会动荡期:圈养W群为新建群(建立70天后即出现双雌繁殖),而圈养T群和野生C群则与群体分裂或优势雌性控制力下降相关。四例案例中,三例的繁殖雌性为近亲(母女或同窝姐妹),且幼崽存活率(82.3%±30.6%)与单雌繁殖群体(82.3%±29.7%)无显著差异。值得注意的是,多雌繁殖周期普遍短暂(58–128天),最终均以一方被驱逐或消失告终。在圈养W群中,甚至观察到双雌共同育幼(allonursing)行为,提示一定程度的生殖容忍。
在多雌繁殖期间,优势雄性通常保持其繁殖地位,但野生C群的优势雄性(#324)在繁殖期消失。冲突升级往往由外部干扰触发(如笼舍清理或超声检查),最终导致一方被驱逐。圈养W群中,第二雌性(#1978)与优势雄性联合攻击原优势雌性(#1965),后者因重伤被移除。此类事件表明,生殖容忍具有高度不稳定性。
体质指标显示,多数繁殖雌性在多雌繁殖期体重与体长保持稳定或略有增长(如野生C群第二雌性#268体长增加20mm)。圈养W群中两窝幼崽生长速率相近(0.010 g/天±0.003),且双雌繁殖后的单雌繁殖窝仔数未受明显影响。这些数据表明,短期多雌繁殖未对个体生理状态造成显著损害。
野生多雌繁殖群体的年补充率(recruitment)显著高于单雌繁殖群体(S群43.6%,C群165.5% vs. D群50.4%),但群体规模(72.0±27.2)与单雌群体(74.5±48.7)无显著差异。圈养群体中,多雌繁殖后的产仔间隔略有延长(如T群#1521为101.7天±48.6),但幼崽生长速率未出现明显波动。
本研究首次系统报道了野生裸鼹鼠群体中的多雌繁殖案例,结合圈养观察,揭示了生殖垄断机制的情境依赖性。多雌繁殖的发生与“有限控制模型”(limited control model)的预测一致:优势雌性在社会不稳定期暂时无法完全压制下属的生殖企图。而近亲雌性间的生殖共享、较高的幼崽存活率及短暂的和平时段,则部分符合“生殖让步模型”(reproductive concession model)的特征。
裸鼹鼠的多雌繁殖虽属罕见,但其存在表明真社会性生殖系统具有一定可塑性。未来研究需结合遗传学分析(如亲权鉴定)和长期跟踪,明确多雌繁殖对群体适应性的影响。本研究为理解合作繁殖系统中生殖偏斜的进化机制提供了关键案例,亦启示社会性物种的生殖策略可能比传统认知更具动态性。
野外研究通过标记-重捕法对肯尼亚梅鲁国家公园的野生群体进行长期监测,记录个体形态、生殖状态及群体结构。圈养群体采用人工洞穴系统模拟自然环境,通过超声(Vevo 2100系统)监测妊娠,结合行为观察(攻击、交配、育幼)和形态测量(体重、体长)追踪生殖事件。关键数据包括产仔间隔、窝仔数、幼崽存活率及冲突终止模式。
- 1.1.多雌繁殖的发生背景:四例案例均与社会不稳定相关,群体规模跨度大(3–100只),繁殖雌性多为近亲。
- 2.2.生殖参数特征:双雌产仔间隔短(21–31天),幼崽存活率与单雌繁殖相当,部分群体出现共同育幼行为。
- 3.3.终止模式:多雌繁殖周期短暂,常以冲突性驱逐结束,外部干扰可能加速终止过程。
- 4.4.个体生理影响:繁殖雌性体质指标未显著恶化,但优势雄性在繁殖期可能出现体重下降。
裸鼹鼠的多雌繁殖是生殖垄断机制在特定社会条件下的短暂失效,其动态受亲缘关系、群体稳定性及外部干扰共同调控。这一现象为探索真社会性进化中的“有限控制”与“生殖让步”模型提供了活体实验室,凸显了哺乳动物合作繁殖系统的复杂性与适应性。
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