2021年12月06日 10:00
【科學快訊】
有位科學家，許多年來一直對某類昆蟲的丁丁著迷。畢竟，它們擁有不止一根丁丁，而兩根丁丁要如何使用，人類可能不曾體驗過……
撰文 | 栗子
審校 | 二七
眾所周知，正常情況下人類男性的外生殖器只有一根。當然，也就不需要選擇用哪一根。
但有一些昆蟲就不同了，它們中的雄性有兩根陽莖可以用來插入雌性體內，還能左邊右邊換著用。
蠼螋（qú sōu）裏便有不少這樣的例子。你也許會羨慕好奇：它們有沒有左右撇子之分？
慶應義塾大學的上村佳孝教授，和他的小夥伴們，研究這件事已經超過20年了。最近，他們又有新的發現。
左撇子少見嗎？
首先需要說明的是，「蠼螋」並不是單一物種，而是所有革翅目昆蟲的統稱。在這個大類下面，一些物種有兩根陽莖，另一些物種則只有一根（為了方便，下稱陽莖為「丁丁」）。
這次科學家研究的對象，都是雄性有兩根丁丁的物種：一是納蠼螋（Nala lividipes），二是尼納蠼螋（Nala nepalensis）。
這些蠼螋的交配方式是：雌雄朝反方向站，雄性用一根丁丁指向雌性，等到丁丁充血膨脹並插入雌性的受精囊，丁丁裏的輸精管就可以直接把精子送過去。
蠼螋每次交配大約會持續40分鐘，其間科學家躲在一旁，邊觀察邊錄制「蟲片」。交配時，雄性蠼螋使用了哪根丁丁不難分辨，工作的那根朝後，空閑的那根朝前。觀察了181只雄性納蠼螋和23只雄性尼納蠼螋與雌性之間的的單次交配後，科學家發現，納蠼螋中有49.2%的雄性用了右丁丁，而尼納蠼螋中有43.5%的雄性用了右丁丁。
研究團隊覺得，這兩個數據從統計學上講，都和50%相差不多。換句話說，用左丁丁和用右丁丁的雄性大致各占一半。不過這只是一次交配，再交配的時候它們會改用另一根丁丁麼？
接下來，科學家便要欣賞更多「蟲片」。在觀察了每只雄性蠼螋與雌性進行的多次交配之後，科學家計算得出：雄性在一天內換邊的概率大約是0.7%–1.6%，相當於平均每隔64天-143天，才會把那根不常用的丁丁換上場來。
也就是說，每只雄性都有自己的慣用丁丁，左撇子和右撇子基本各占一半。看到這樣的結果，科學家有些吃驚，因為他們曾經研究過另一個物種的蠼螋，雄性左右撇子的比例卻十分懸殊。
左撇子也可以很少見
同是慶應大學的上村教授團隊，同是探索雄性蠼螋的丁丁使用習慣，只不過當年科學家們研究的物種叫溪岸蠼螋（Labidura riparia）。
它與上文出現的納蠼螋和尼納蠼螋一樣，都屬於革翅目蠼螋科（但歸於不同的屬），都擁有兩根丁丁、每次交配都只用其中一根，且休息的那根都朝前。
科學家在2006年和2019年，調查了溪岸蠼螋在不同地區的10個種群。結果發現，使用右丁丁交配的雄性占了88.6%。使用左丁丁的雄性很少，其中的23%還是右丁丁有缺陷的個體。
溪岸蠼螋的左右丁丁在形態上並無明顯差異。但科學家卻說，雄性在完全沒有性經驗的情況下，就已經產生了對右丁丁的偏好。甚至，在性生活以外的時間，兩根丁丁的擺放方式也體現出了這種偏好：即便雄性蠼螋在休息，右丁丁朝後、左丁丁朝前依然是主流姿勢。
由此團隊推測，這些昆蟲可能是在漫長的自然選擇中，保留了使用右丁丁的習慣。不過好在，它們的兩根丁丁，還沒有被自然選擇淘汰掉一根。
順著這條思路，科學家調查了另外5個只長一根丁丁的蠼螋物種，它們和雙丁丁的溪岸蠼螋擁有共同的祖先。結果發現，這些物種在曆史長河中退化掉的那根丁丁，正是左丁丁。
如此退化，很可能也是大量雄性偏愛使用右丁丁導致的結果。那麼，這種強烈偏好是怎麼來的？
雄性用哪只丁丁，取決於雌性？
為什麼在溪岸蠼螋當中，接近九成的雄性都是右撇子；而在納蠼螋和尼納蠼螋中，雄性的左右撇子幾乎各半？
要回答這個問題，首先必須確認的一點是：這些物種的健康雄性，身上的兩根丁丁都沒有壞掉。當科學家給它們打了麻醉藥、切掉常用的那根丁丁後，雄性依然可以用餘下的一根丁丁插入雌性體內，並成功授精。
既然雄性的左右丁丁，在功能上沒有明顯差別，可能就要從雌性身上找原因。
雌性溪岸蠼螋的受精囊有個盤繞的結構，且盤繞方向幾乎全是逆時針。這樣一來，受精囊的開口就會偏向左側。而雄性丁丁的輸精管，是微微向內彎曲。於是科學家覺得，當雌雄「屁股對屁股」時，右丁丁輸精管的朝向更適合插入（如下圖左），左丁丁用起來就沒那麼絲滑，所以右撇子雄性在這個物種裏成了主流。
（c）為溪岸蠼螋交配示意圖，螺旋狀「管子」為雌性授精囊的部分結構，因溪雄性頭部朝向圖的下方，圖左為右丁丁插入受精囊，圖右為左丁丁插入受精囊。（e）為兩根丁丁，其中灰色細長部分為向內微微彎曲的輸精管，右丁丁的彎曲方向更適合插入（圖片來源：原論文）
這種奇妙的螺旋，是蠼螋屬（Labidura）特有的結構。而新研究中的納蠼螋和尼納蠼螋兩個物種，是來自納蠼螋屬（Nala）：這個屬裏雌性的受精囊，似乎沒有什麼更利於右丁丁（或左丁丁）發揮的特殊結構。假如兩邊用起來差別不大，左撇子和右撇子數量相當也便不足為奇——它們都是自然選擇的產物。
不過，即便兩根丁丁一樣好用，健康的雄性也很少讓二者交替上陣，常用的只有一根。團隊推測，也許換邊要消耗比較大的能量，因此蠼螋才不太讓左右丁丁輪流值班。那麼，長出兩根丁丁還有什麼意義？
科學家相信，擁有備用丁丁是個優勢。若一根丁丁生來有缺陷或日後被科學家切掉，另一根丁丁還能派上用場。除此之外，這些蠼螋的丁丁本來就有緊急時刻被丟棄的設定，像壁虎的尾巴那樣：在雌雄蠼螋交配過程中，科學家用鑷子捏住雄性的腹部輕輕一拎，雄性便永遠地離開了那根工作中的丁丁，把它留在雌性的身體裏。注意，這是自動離開，不是被動切除。
當然，在那之後它還剩一根丁丁，性行為也照常進行。
其他動物也有兩根丁丁？
蠼螋是昆蟲，屬於無脊椎動物。而脊椎動物中的一部分物種，也擁有「雙丁丁」的配置。
在魚類當中，雄性鯊魚有成對的鰭足（clasper）用來交配，且可以根據雌性所在的位置，選擇使用左邊還是右邊的鰭足。另外，蛇和蜥蜴等等一些爬行動物，雄性身上名叫半陰莖（hemipenis）的外生殖器也會成對出現。
2014年的一項研究認為，爬行動物的外生殖器成雙成對，和它們從海洋到陸地的遷移不無關系。在生活方式發生轉變的過程中，有一些原本要長成後腿的組織，可能演化成了生殖器官。
相比之下，哺乳動物和鳥類的外生殖器，可能是由一些原本會成為尾巴的組織發育而來。所以，人類的丁丁沒有成對出現，而是只有一根。
唯一的一根，一定要珍惜。
原論文：
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