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在动物界，创新能力（例如解决新问题或采用新方法获取食物）通常被认为具有进化优势。
我们往往认为，这种具有创新行为的“聪明”个体更受异性青睐，从而会拥有更多后代。
但如果真是这样，经过多代进化，创新能力应该越来越强，最终大多数个体都会成为“创新高手”。
然而，在现实中，即使在同一种群内，个体创新能力也存在显著差异。有些动物善于创新，有些则保守。但这种差异如何能够长期维持，一直是个谜。
近日，马克斯普朗克进化生物学研究所的研究人员在 Cell 子刊 Current Biology 上发表了题为：Variation in innovation is maintained by disassortative mating and female choice 的研究论文。
该研究通过对家鼠进行观察和实验，发现雌性择偶偏好竟与自身创新能力有关——雌性根据自身创新能力选择具有相反特质的雄性，而雄性则在创新能力和竞争能力（体型大小）之间存在权衡。这一发现为解决生物多样性之谜提供了新线索。
01
半自然环境下的意外发现
研究团队在四个半自然围栏中放养了 139 只野生家鼠，观察它们六个月内的交配行为。他们为这些鼠设置了四种需要解决问题才能获取食物（黄粉虫）的装置。
结果发现，约 23% 的鼠是“创新者”（至少解决一个问题），而创新者与非创新者之间的交配比例比随机交配预期高出 45%。
如下图所示，研究团队观察到的混合配对（创新者与非创新者交配）比例显著高于预期，表明存在异质交配（disassortative mating），即“物以类聚”“门当户对”并非必然，相反，个体更可能选择与自己特性相反的伴侣。
02
雌性择偶：自身能力决定偏好
为进一步验证这一现象是否源于雌性主动选择，研究团队设计了标准化的择偶实验。让雌鼠在创新型雄鼠和非创新型雄鼠之间做出选择。
实验结果令人惊讶：雌鼠的自身创新能力直接影响其择偶标准。
如下图所示，随着时间推移，非创新型雌鼠明显更喜欢与创新型雄鼠相处，而创新型雌鼠则相反。这种分化模式表明，雌性偏好与自身特性相反的雄性。
03
雄性的权衡：智力与体力的取舍
为什么会出现这种选择模式？进一步分析发现，雄鼠在创新能力和体型大小之间存在显著权衡。
创新型雄鼠明显比非创新型雄鼠体型小，而体型是啮齿类动物中公认的竞争优势指标。
“差竞争者假说”认为，竞争力较弱的个体（通常体型较小、较胆小）更可能通过创新行为获取替代资源，而占据支配地位的大型个体则能轻松控制现成资源，无需创新。
下图展示了完整的作用机制：创新型雌鼠偏爱体型更大的雄鼠（即使它们不擅长创新），而非创新型雌鼠则偏好创新型雄鼠（无论其体型大小）。
这种基于雌性自身创新能力的差异化择偶策略，最终导致了异质交配。
04
进化意义：平衡选择维持多样性
这项研究揭示了性选择如何通过平衡选择维持行为多样性。
如果所有雌性都偏好创新型雄性，那么创新基因可能会在种群中固定下来，减少多样性。但事实上，雌性根据自身特性选择不同特质的雄性，确保了创新能力的变异在种群中得以维持。
研究团队强调，仅考虑雄性特征会得出错误结论。在这项研究中，如果忽略雌性自身创新能力，会错误地认为雌鼠对雄性创新没有偏好。只有同时考虑双方特性，才能揭示真实的择偶模式。
这项研究不仅解决了创新行为多样性维持的谜题，也提醒我们，在理解复杂行为进化时，需要综合考虑两性特性及其相互作用。对于动物如何应对快速变化的环境，这一发现提供了重要启示。
而在人类社会中，是否也存在类似的“互补”择偶模式？这或许是未来研究的有趣方向。
本文转载自公众号“生物世界”
撰文：王聪丨编辑：王多鱼丨排版：水成文
论文链接：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)01618-5
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