一項研究顯示,擁有較珍貴、容易被偷的甲殼的寄居蟹,已演化出更大的陰莖,以便更安全地交配。

塞席爾的橙紅陸寄居蟹(Coenobita perlatus)跟牠們的某些近親一樣,會花很多精力「改造」甲殼,牠們在任何情況下都不願離開自己的殼──即使是交配也一樣。PHOTOGRAPH BY WIL MEINDERTS, MINDEN PICTURES

在溫暖的海灘上常能見到迅速移動的寄居蟹,但這些迷人的甲殼類很多都具備某種隱密又令人驚訝的器官,就是非常大的陰莖,有時的長度可達寄居蟹帶殼身長的一半。新研究顯示,寄居蟹演化出如此碩大的器官是為了能讓自己在離家不遠處交配。

馬克.萊德爾(Mark Laidre)說,在這群寄居蟹中,有些會花許多精力「改造」甲殼內部,而寄居蟹的甲殼與多數螃蟹的殼不同,是無法自行長出來的。萊德爾是達特茅斯學院的生物學家,也是國家地理探險家。

這些動物能雕刻自己的殼並分泌腐蝕性的化學物質,讓牠們能打造平滑寬敞的甲殼內部。這些翻新後的家給予牠們成長的空間,甚至可能提供空間來儲存蟹卵──所以這些甲殼非常重要。換句話說,寄居蟹並不想要離開甲殼──甚至連暫時離開都不想,但許多寄居蟹必須離開甲殼才能交配。

但如果有夠大的性器官,能讓寄居蟹不需離開容易被競爭對手偷走甲殼就能繁殖呢?

不同尺寸

在史密森尼國立自然史博物館研究陸棲寄居蟹時,萊德爾發現牠們被稱為sexual tubes的陰莖尺寸有很大差異。對甲殼進行最多改造的寄居蟹──牠們的甲殼因此變得珍貴──擁有最大的陰莖。

萊德爾的新研究發表於《皇家學會開放科學》期刊(Royal Society Open Science),顯示寄居蟹演化出較大性器官,以避免自己無家可歸。

萊德爾想測試自己的「私處為了私有財產而演化」假說(private parts for private property),所以仔細觀察了陸寄居蟹屬(Coenobita)的陸棲寄居蟹和一些關係相近,但棲地和生活習性不同的寄居蟹的生殖器。有些寄居蟹會對甲殼進行不同程度的改造,其他寄居蟹則不改造甲殼。有些是住在潮池的小型寄居蟹,其他則是棲息於深海的大型寄居蟹,例如巨寄居蟹(Petrochirus diogenes)。

這隻雄性厄瓜多產陸寄居蟹(Coenobita compressus)具有很大的陰莖,牠通常揹著一個珍貴且容易被偷的甲殼。PHOTOGRAPH BY MARK LAIDRE

萊德爾也將如西瓜般大小的椰子蟹納入研究,牠們是世界上最大的陸棲無脊椎動物,不需要甲殼當作家。

萊德爾測量超過300個博物館標本的陰莖相對於體型的尺寸比例後,發現不論是哪種寄居蟹,只要牠們改要甲殼的程度愈多,陰莖相對於體型就愈長。萊德爾甚至排除了能解釋這種現象的其他假說,例如陰莖長度可能是與體型成正比,或受特定棲地類型影響等因素。

這很合理,因為陸棲寄居蟹的生活與牠們的保護殼息息相關。這種狡猾的動物會無情地從鄰居那裡偷走更好的甲殼資產。

緊抓不放

「牠們常面對許多騙取甲殼的詭計,寄居蟹的個體一直處在失去甲殼的風險之中。」萊德爾說,並點出改造後的甲殼更容易被搶走,因為平滑的內部會使寄居蟹更難抓緊甲殼。

他說,讓生殖器變大「真的是非常明智的演化解決方案,能應對〔寄居蟹〕可能遭遇的危險狀況之一」。
失去改造過的甲殼會讓寄居蟹無可避免地面臨致命的脫水,牠們特殊化的身體甚至無法暫時待在未經改造的甲殼裡。「如果這些動物失去甲殼,那牠們在24小時內就會完蛋。」

因此,萊德爾將變大的陰莖視為一種能保護重要投資的保險措施,而其他讓交配盡可能更安全的行為,則能鞏固這項投資。

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殼殼相對

交配時,兩隻寄居蟹會將甲殼開口面對彼此,並盡量互相靠近讓雄蟹注入精子,且任一方都不需離開甲殼。(交配時無插入行為。)萊德爾強調,有改良甲殼的寄居蟹種類會比其他寄居蟹更迅速地完成交配,而且交配地點隱密,目的可能是更加降低風險。

這跟椰子蟹形成強烈對比,在該研究納入的蟹類中,椰子蟹的陰莖-體型比是最小的之一。椰子蟹幼年時會使用改良甲殼,但在成年前就會因為長得太大而不再需要甲殼。也因為成蟹沒有殼需要保護,所以減輕了交配帶來的危險,降低了對增大生殖器的需求。

明尼蘇達大學的演化生態學家潔絲塔.海寧-凱說:「我認為這項研究非常精巧。」她並未參與該研究。「這些動物真的為了在交配時留在家附近而演化出較長的陰莖,這相當令人讚嘆。」

海寧-凱強調:「一個無生命物體居然會與性特徵演化有關,這是很不尋常的現象。」

撰文:Jake Buehler

編譯:涂瑋瑛

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