在四十多亿年前,跟随着地球一起诞生的还有地球上的生命。经过几十亿年的进化与繁衍,根据科学家们的预测,现存的生物种类大约会达到3000万-5000万种。而目前已经经过鉴定的物种大约170多万种,其中动物种类大约140多种,植物则只有40多种。

地球上部分植物种类

地球上的物种能够繁衍至今,也是适应了生物进化的要求。只有经过不断的繁衍生殖,才能继续生存在地球上。生物繁殖的方式是多样的,总结起来可以分为无性生殖和有性生殖

无性生殖

无性生殖是指直接母体直接产生新个体的的生殖方式,一般见于细胞和植物中。有性生殖则同时需要雌雄两性的精子细胞和卵细胞相结合形成受精卵,再发育成新个体,是人类和动物的正常繁殖方式。

生物交配的方式

在“物竞天择,适者生存”的自然界,大部分利用有性生殖的动物都经历从无性生殖到有性生殖的过程。起初,生物的繁衍都依靠无性生殖,相当于基因的直接复制,这样的繁殖方式不利于物种在自然界复杂的环境下顺利地生存下去

地球上神奇的物种

因此为了能够更好地让自己的基因得到永续的发展,生物在进化过程中逐渐分化成了雌雄两性,并且不断优化自己的繁殖方式,让物种在竞争和适应环境中不断发展。其中两性交配是生物有性繁殖中十分常见的一种方式。

动物的有性繁殖

由于生存环境的复杂性,有不少生物为了能够让自己的后代繁衍得更顺利,会采用最安全、最高效的方式进行交配。在不断适应的过程中,生物交配也被分为体外受精与体内受精,这些都是根据环境和生物本身不断优化形成的。

“抱对”现象

如我们熟知的蛙类动物,就是采用体外受精的方式进行繁殖。它们的交配方式也被叫做“抱对”,通常是指在繁殖季节,雄性通过声音来吸引雌性后,通过后背抱的方式跳到雌性青蛙上促使其产卵的行为。

但“抱对”与一般两性动物的交配方式不同,只需要雄性青蛙在雌性青蛙的泄殖腔附近排下精子,更好地与雌性青蛙的卵子结合。

“青蛙的一生”

由于青蛙属于水中受精,一年仅产卵一次。如一只黑斑一次产卵数量为800-5000粒,相比于鱼类会少20多倍。因此为了能够使其顺利受精,避免时间差,提高其受精率,就会采用“抱对”的方式。

而体内受精的生物多见于哺乳动物、爬行动物、鸟类等高等动物。采用体内受精的方式也是由于它们不能像两栖动物一样排很多卵,雌性排出的卵子一般数量有限

“小蝌蚪找妈妈”

为了能够不让两性的精子和卵子浪费,就会采用体内受精的方式进行交配。而由于不同的生活环境和不同的生物结构,不同的生物,交配的时间也各有不同

交配时间最短的生物

大部分人在了解到藏铃羊和长颈鹿这类大型动物的交配时间短至几秒后,便大为震惊。实际上,还有一种生物的交配时间根本一秒都不到,甚至交配方式可以用粗暴来形容。

可爱鸭

那便是水禽类动物——鸭子它们的交配仅需0.3秒便可完成,是目前已知的地球上交配时间最短的生物

  • 鸭子是如何比枪还快的

鸭子在我们眼中除了是可口的美食以外,还可以说是可爱的宠物。鸭子和一般鸟类一样,都是通过交配、下蛋、孵蛋来完成繁殖。但实际上97%的鸟类都是没有生殖器的,而是通过雌雄两性的泄殖腔短暂接触完成受精,这和之前说到的青蛙“抱对”的繁殖方式相似。

鸭子结构

而鸭子作为雁目科就不一样了,尽管与鸟类的繁殖方式相似,但却拥有其没有进化出来的生殖器。公鸭的生殖器属于外生殖器,形状似开瓶器,呈逆时针方向螺旋

南美硬尾鸭

其长度异常惊人,例如南美硬尾鸭的生殖器可达到42.5厘米,一般比它们的身体还要长。在非繁殖时期,它们都将生殖器藏于体内,所以我们几乎没有看到过。

与人体海绵体充血不同,鸭子是通过淋巴液,仅需半秒就能让生殖器从体内弹出,进而对母鸭完成交配受精,仅需0.3秒就可以完成。

白鸭戏水

  • 霸王硬上弓的鸭子

有些生物是因为环境因素和生物本身的性情才选择超快速度的交配。例如长颈鹿由于其身高颈长,在交配的时候就需要格外小心周边的危险情况

长颈鹿

加之雌性长颈鹿性情胆小,一有风吹草动就会惊慌失措,导致交配失败,因此长颈鹿的交配时间仅需要1秒就可以完成。雄性长颈鹿在选择雌性长颈鹿交配时十分尊重雌性长颈鹿,通常还会与其他雄性长颈鹿竞争

“打架中的长颈鹿”

但公鸭就不会这样为母鸭考虑,它们的交配方式就暴力得多。常常都是霸王硬上弓,挑选好自己中意的母鸭后,就会不顾一切地强迫母鸭完成交配

在繁殖季节,甚至会有成群结队的公鸭来围攻一只母鸭。在野外,时常就会出现母鸭被公鸭暴力淹死,被咬掉羽毛或者啄伤眼睛的情况。据科学家估计,母鸭被迫与公鸭交配的比例高达35%

野鸭

鸭子的“矛盾螺旋”结构

实际上,对于公鸭的暴力交配行为,母鸭并非不作反抗。雌性本就是繁殖后代最为关键的一环,一般情况下,雌性产生的卵子数量并不多,而繁殖下来的后代也通常和雌性一块生活。

因此为了提高后代的质量,母鸭就要在选择公鸭上更为上心。为了能够不被那些劣质的公鸭有机可乘,母鸭也就进化出了十分崎岖的生殖道

母鸭

母鸭的生殖道虽然也是螺旋结构,但与公鸭的生殖器相反,是顺时针螺旋结构。因此公鸭要想让自己的生殖器准确地进入母鸭的生殖道,就需要得到母鸭的喜欢,与母鸭的生殖道相匹配

科学家们打造了四个“阴道模拟管”来证明这个说法。它们分别为直线型、顺时针螺旋型、逆时针螺旋型和折角(135度)型。实验证明,公鸭的生殖器在各种管道中成功发挥作用的概率分别是8/9、5/7、1/7、2/8。也就是说,母鸭的生殖道能够对公鸭的生殖器起到一定的阻碍作用

如图所示

所以尽管公鸭霸王硬上弓,完成了与母鸭的交配。但由于其行为并未得到母鸭的认可,还是无法受精成功。根据数据显示,那些经强迫交配产生的后代,仅占所有后代总数的3%

母鸭和公鸭

因此,母鸭遇到自己喜欢的对象时,就会放松泄殖腔的肌肉,让公鸭的生殖器能够更方便地进入它们的生殖道,更加高效地完成受精。母鸭与公鸭的这种对抗性进化,也证实了达尔文生物进化的观点。

交配时间最长的生物

在澳大利亚有一种叫宽足袋鼩的有袋类生物,它们的交配时间能够持续14个小时,是目前世界上交配时间最长的生物。根据昆士兰科技大学科学家贝克所述,袋鼩的繁殖期一般会维持2-3周

袋鼩

也就是说,在这一段时间里雄性的睾丸素水平极高,它们会长时间持续地和雌性交配。长时间的交配会让雄性的免疫力激素下降,这也导致不少雄性袋鼩会在交配结束后便死亡。长此以往的交配方式也让袋鼩这类生物数量越来越少,逐渐面临濒危

袋鼩

一切都是为了繁衍

其实不管生物是通过何种方式交配,也不论其交配的时间长与短。其目的都是为了能够更好地繁衍,更好地让自己的种族在这个复杂的世界延绵不绝地延续下去。

生命的延续

就如《自私基因》中提到的,生物体一切行为都是服务于基因,都是为了让自身基因存续。