相較懷孕與生產對雌性的改變,激發父性的腦化學反應更加微妙。

假如你是一隻大耳狐(Otocyon megalotis),那你肯定會有:可愛的大耳朵、美味的白蟻,以及大量的與爸爸親密相處的時間。

世界上只有約10%的哺乳動物父親會定期撫育後代,大耳狐就是其中之一。大耳狐爸爸在育兒上非常投入,牠們在窩附近照看寶寶的時間比媽媽還多。這些毛茸茸的爸爸幾乎參與了育兒的每一個環節:梳理幼崽的柔滑皮毛,與寶寶嬉戲,教牠們用蝙蝠翼形狀的耳朵來追踪陸地昆蟲(這對耳朵可以長到13公分,占身高的30 %)。

大耳狐。圖片來源:Yathin sk/Wikimedia Commons

這樣的投入是有回報的:大耳狐父親照顧幼崽的時間比母親的投入程度或食物的充足程度更能預測幼崽的存活率。爸爸(至少在這個物種裡)很重要。

好爸爸=像媽媽一樣思考

可是,是什麼決定了父親是否會投入呢?解釋父親的育兒行為是件困難的事,不過據科學家說,大多父親的育兒行為可以歸結為一些大腦的基本變化。

因為成為父親的過程不像成為母親那樣伴隨著許多生理性變化,所以父親行為的生物與化學基礎依然有些神祕。然而,最近的發現顯示,在脊椎動物中,好爸爸的配方其實非常簡單:像媽媽一樣思考。「當雄性成為父親後,(牠們的腦部)變得更像雌性。」威斯康辛州國家靈長類動物研究中心(Wisconsin National Primate Research Center)的靈長類生物學家與心理學家東尼.齊格勒(Toni Ziegler)說。

更大的問題是:最初是什麼導致了父親的育兒行為?原來,即使沒有經歷過懷孕和分娩,剛成為爸爸的哺乳動物的大腦也會經歷與其雌性伴侶相似的變化。有些變化可能是由於在後代出生之前就接觸了母親育兒行為與激素導致。而在其他情況下,幼崽的誕生會通過觸覺、嗅覺或視覺來刺激爸爸的大腦。

伊利諾大學厄巴納香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的小丑魚生物學家羅斯.得安吉利斯(Ross DeAngelis)說:「雌性在育兒行為出現之前就會出現生理變化,因為雌性(在後代上)的代謝投入更為重要。相比起來,觸發父性的變化要微妙的多。」

讓雄性成為悄悄變為爸爸的激素

這些變化包括幾種對大腦影響巨大的激素分泌增加,包括催產素、雌激素、泌乳素、血管加壓素。催產素在親子關係中發揮著重要作用,尤其是在寶寶出生後的幾天。例如,最近的研究表示,製造更多催產素的非人類靈長類動物會更多地回應幼崽的需求。

圖片來源:pixabay

 

雌激素與泌乳素在幫爸爸準備好照顧寶寶上大有用處。其實,雄性的身體會給現有的資源分配新的用途,來讓牠們有照顧後代的效果。在多數雄性身體大量存在的睾酮素在芳香化酶的作用下會轉化為雌激素。新父親(包括人類)在伴侶懷孕期間以及寶寶出生後的幾個月的睾酮水平會直線下降,而雌激素會增加,以鼓勵父親照顧他們的孩子。

雖然與泌乳素是新母親製造母乳的關鍵,但它也導致了許多害喜症狀如噁心、增重、疲勞。哺乳類父親也會出現同情式增重,在肚子與胸部囤積脂肪,而這可能也要歸咎於催產素的分泌。齊格勒說,有證據表明,在非人類靈長類動物中,這種增加能量儲存的方式是為成為父親後要付出的生理與心理精力做準備。

血管加壓素與催產素的演化歷史相同,在不同的背景與物種中卻有著截然不同的效果。單偶制的橙腹田鼠(Microtus ochrogaster)由夫婦雙方共同養育後代,血管加壓素增強了雄性忠誠度和育兒投入程度。然而,在同樣是夫婦共同養育後代的加州白足鼠(Peromyscus californicus)身上,血管加壓素似乎沒有起到讓父親照顧後代的作用,反而促進了攻擊性行為,減少花在家裡的時間。在人類身上的有限研究證實,血管加壓素充其量只是在男人做爸爸的準備上發揮了一些支持性作用。

小丑魚當爸爸太盡責,埋下演化隱患?

最好的父親育兒示範不在哺乳動物裡。實際上,和魚類相比,哺乳類爸爸該感到羞愧。誠然,大多數魚類不會養育牠們的後代,魚卵通常被釋放到廣闊的水域中,但是在那20%會撫育後代的魚類中,只有不到三分之一的魚類是只由雌性照料的。在養育後代的魚類中,高達50%的魚是由單身爸爸養大的——包括《海底總動員》(Finding Nemo)裡的小丑魚。

雖然《海底總動員》的描述不太科學,例如,小丑魚爸爸馬林(Marlin)應該在妻子去世後變性為雌性,但是這部電影裡馬林對兒子尼莫神經質般的關心是有科學依據的。在一隻雌性小丑魚產下一堆卵後,接下來的工作量主要由牠的伴侶擔負。雄性小丑魚作為家庭主男,將大多數時間花在用嘴和胸鰭清潔魚卵上。同時,個頭更大、更具有攻擊性的媽媽巡視們的海葵屋,抵禦潛在的入侵者和掠奪者。

小丑魚。圖片來源:pixabay

得安吉利斯說,雌性小丑魚每兩週可以產下一批新魚卵,最長可持續30年。雄性小丑魚參與到這個週期裡,也就是說牠們生命裡的大部分時間都用來照看家庭。「這顯著地展示了父親在育兒上的付出。」 得安吉利斯說。指導得安吉利斯工作的生物學家與小丑魚專家賈斯丁.羅德(Justin S. Rhodes)補充道,雄性小丑魚的視覺非常敏感,可能看到魚卵就會被吸引。這些視覺訊號以及懷孕雌性釋放的訊息素會誘發雄性大腦迴路的重組。

距離哺乳動物和魚類的共同祖先在海裡游泳的時代,已過了數億年。但是羅德表示,大部分原有的腦化學反應依然保存完整,小丑魚的大腦和行為之間的聯繫可能與人類的演化也有著巨大關聯。人類也許不會產卵或用腮呼吸,但是養育行為的起源很早。小丑魚甚至會製造魚類版本的催產素、雌激素與血管加壓素——那些影響哺乳類父親行為的激素。

在最近兩項研究中,羅德與得安吉利斯監測了雄性小丑魚的行為,研究顯示了家長身份的險境。由於我們已知催產素在小丑魚爸爸身上發揮了重要的作用,他們讓雄性小丑魚接觸一種抑制催產素在大腦中發出訊號的藥物。不出所料,經歷過這種化學阻礙的爸爸們對照料魚卵的興趣不大,讓魚卵失去活力。在一項後續研究中,羅德與得安吉利斯證實,在剛成為父親的小丑魚身上,接收催產素的腦迴路變得極為敏感。而且,轉換睾丸激素的芳香化酶在伴侶剛產卵的雄性身上變得額外活躍,大量轉化出雌激素——和那些哺乳動物一樣。

另一方面,將干擾血管加壓素的藥物用於小丑魚爸爸後,牠們照料魚卵的行為增加了——這讓羅德和得安吉利斯驚訝,因為雄性小丑魚本來已經夠格得年度最佳父親獎了。

羅德說,魚類的血管加壓素似乎負責攻擊性的領土捍衛行為——雄性和雌性都需要這樣,例如去驅逐飢餓的雀鯛(damselfish)。在田鼠身上,血管加壓素意味著迷戀,而在小丑魚身上,牠卻是警惕與敵意,這也許與父親的職責相互排斥。但是,海洋如此廣闊,一條魚能做的始終有限。

霓虹雀鯛(Pomacentrus coelestis)。圖片來源:Nick Hobgood/Wikimedia Commons

可是有時候,感覺具有欺騙性。雄性撫育後代的動力非常強烈,有些魚類甚至會成為繼父:把雄性小丑魚放進一個有不屬於牠的魚卵的魚缸裡,牠幾乎會馬上開始那套儀式性的撫育動作——用嘴巴清潔與用胸鰭撫弄魚卵。「大腦的變化是瞬間完成的。」羅德說。

小丑魚繼父不經意間的利他行為展示了該系統的缺陷:為其他魚的卵投入精力,從演化的角度來講,無異於搬起石頭砸自己的腳。所有花在其他魚的後代上的時間本可以用來交配、把自己的基因傳給下一代。在所有養育子女的物種裡,撫育後代會占用做更緊迫的事情的時間:爭奪統治地位、捕獵,或者與雌性交配。

是什麼給了雄性育兒動力?

所以,也許在動物中父親育兒少見並不奇怪。然而有一點是清楚的:如果動物是單偶制,出現父親撫育行為的可能性就會大幅增加。近60%選擇長期配偶的哺乳動物顯示了雄性撫育後代的行為。這有道理:長期配偶制增加了後代親子關係的確定性,因此雄性更有動力投入。但是,理由不止這一個。

減輕媽媽的負擔意味著牠的產後恢復時間會明顯縮短。有爸爸在身邊,牠更容易恢復過來,開始狩獵,或者在附近巡迴排除威脅。最大的驅動力也許是恢復雌性的生育能力。當開始再次排卵時,雌性無需去尋找伴侶。這可能揭示了雄性撫育行為背後的「自私」動機。

不過,父親撫育寶寶不僅僅是為了讓下次懷孕更早來臨。對於許多哺乳動物來說,父親的撫育行為對孩子的身體和行為健康有著長遠的影響。在一些哺乳動物中,雄性的撫育投入增加了產仔數,以及後代存活率和社交能力。也許不是所有物種的父親都會撫育後代,但是撫育行為似乎是在不同的譜系中獨立演化而來,證明了牠在多種有撫育行為的物種裡的重要性。

「如果(作為父親)你在後代身上有所投入,後代愈少,你可能需投入愈多,」齊格勒解釋道,「但是那少數幾個孩子會有更好的生存、生長機會。」

 

撰文:Katherine J. Wu

翻譯:Amaranth

校閱:vicko238,Ent

編輯:vicko238、Ent

編譯來源: Smithsonian, this Is your brain on fatherhood.

本文來源於果殼網(微信公眾號:Guokr42),這是一個開放、多元的泛科技主題網站,提供負責任、有智趣的科技主題內容,歡迎關注他們。如需轉載請直接聯繫sns@guokr.com。