惠灵顿树螽的多面手交配策略：行为可塑性驱动雄性多态性进化

本研究发现惠灵顿树螽（Hemideina crassidens）第九龄雄性个体通过表达混合型行为表型（兼具守卫型与偷奸型策略），展现出显著高于专化型的个体内行为变异度，印证了"多面手（jack-of-all-trades）"交配策略的进化假说。该研究为动物行为可塑性（behavioural plasticity）与替代性交配策略（alternative mating strategies）的协同进化提供了关键证据。

　　

亮点

强烈性选择可导致雄性进化出替代性交配策略。这些策略代表一系列相关性状的组合，以特殊方式实现受精成功。守卫者通常比偷奸者更好斗且定居性强，而偷奸者放弃打斗转而主动寻找无守卫的雌性。若存在第三策略，可能呈现多面手表型，混合表达偷奸型与守卫型特征。该策略应表现出比专化型更高的个体内行为变异。本研究以直翅目昆虫惠灵顿树螽（Hemideina crassidens）验证该假说——其雄性表达三种遗传多态策略：十龄雄性定居并利用下颌武器守护后宫；早熟八龄雄性在叶丛中搜寻配偶且规避战斗；九龄雄性作为第三表型，既定居守护后宫又主动搜寻配偶。本研究证实九龄雄性在两种觅偶相关行为上确实表现出显著更高的个体内变异度，支持其具有更强行为可塑性的假说。

研究方法

本研究于2019年3月至4月在新西兰Te Pakeka/Maud岛（南纬41°02′，东经173°54′）实验室进行。该岛是309公顷的科研保护区，无外来哺乳动物捕食者（如家鼠Mus与鼠属Rattus物种），当地树螽的主要天敌是莫波克猫头鹰（Ninox novaeseelandiae）。每晚20:00-24:00通过扫描森林植被机会性捕获5-7只成年树螽。

研究结果

性别/表型和前胸背板长度对平均迂回度（mean meandering）和运动时间均无显著影响（图1）。试验顺序对两项指标也无显著影响（附表S1、S3）。平均迂回度的重复性系数从0.133（九龄雄性）到0.432（十龄雄性），但组间无显著差异（图2、附表S2）。运动时间的重复性普遍较高，但...

讨论

本研究假设九龄雄性采用多面手交配策略，融合了八龄雄性的探索性觅偶行为和十龄雄性的定居守卫行为，因而应表现出比其他两种表型更高的时序行为可塑性。数据支持该假设：九龄雄性在两个行为性状上均显示显著更高的个体内变异度...

作者贡献

Clint D. Kelly： 撰写-审阅与起草、可视化、验证、监督、软件、资源、项目管理、方法论、调查、资金获取、形式分析、数据管理、概念化。

数据可用性

本文分析可通过开放科学框架平台提供的资料与代码复现：https://doi.org/10.17605/OSF.IO/QWEKY

利益声明

作者声明无利益冲突

致谢

感谢新西兰保护部提供研究许可与Maud岛准入支持。本研究由加拿大研究席计划（Canada Research Chairs Program）与加拿大自然科学与工程研究理事会（NSERC）发现基金资助。