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是有原因的,但其实也不是不可以。

撰文 | 冬鸢
审校 | 二七

在南美洲一些森林的夜间,有时可以看见一种体长三十余厘米的小型灵长类动物,它们大而深邃的双眸总是藏于粉白黛黑般的脸,仿佛夜的精灵在凝视着你。

这是一种夜猴,名曰阿式夜猴(Aotus azarae。阿式夜猴中的雄性,是名声在外的尽职“奶爸”。“它们会承担80%~90%的育儿工作,是灵长动物中最忠诚的父亲。雄性阿式夜猴只有在孩子需要哺乳时,才会将幼崽交给雌性伴侣。”加拿大约克大学致力于用数学模型解决生物学问题的科学家乔治·康斯特布尔(George Constable)说。

阿式夜猴(图片来源:E. White/Owl Monkey Project, Formosa, Argentina)

在最初查阅到阿式夜猴的资料时,康斯特布尔和两位同事立即联想到了一个科学家和大众都很感兴趣的问题:在哺乳动物中,雄性明明也拥有乳腺、拥有哺乳相关的基因,但为什么分泌乳汁、哺育后代的都是雌性?



为了不养“别人家孩子”?

从生理角度看,很多哺乳动物从青春期开始,激素分泌的差异,会导致雌雄个体乳腺的发育开始出现差异。当雌性动物怀孕并生产后,体内雌激素和孕酮等激素含量迅速变化(不同动物变化方式可能不同),导致催乳素大量分泌,催乳素便能促进乳汁分泌,使这些母亲能在孩子诞生后为它们哺乳。而雄性成年个体的乳腺发育程度不如雌性,体内催乳素水平更低,并且也没有分娩导致的激素变化刺激催乳素分泌

但从演化角度来看,假若父母双方都能够通过乳汁为后代提供额外的营养,不是更有利于后代的存活吗?在2亿年的演化历程里,雄性哺乳动物为什么没有演化出为后代哺乳的能力呢?

对此,在上个世界70年代,著名演化生物学家罗伯特·特里弗斯(Robert Trivers)提出了一种解释:自然状态下,雌性哺乳动物可能和多个雄性交配,因此对于雄性来说,很多情况下难以确定雌性产生的幼崽是否为自己的后代。而假若雄性也会哺乳,则可能导致其耗费巨大身体资源去哺育“别人家的孩子”,这在演化上显然是不利的。因此,雄性哺乳能力的产生,缺乏足够的演化动力。

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特里弗斯的假说被广为接受,后来也有很多研究证据可以支持和扩展该假说,但它似乎不能解释所有情况——比如阿式夜猴。因为对于阿式夜猴来说,“雄性几乎可以肯定自己是孩子的父亲”,康斯特布尔与两位同事在上个月发表于《自然·通讯》(Nature Communications)上的一篇论文中写道。

在这篇论文中,三位研究者从另一个角度分析了雄性没有演化出哺乳能力的原因。



“母乳是有生命的”

母乳除了能为幼崽提供营养物质,也会将母亲的肠道微生物带给幼崽。“母乳是有生命的,它在建立哺乳动物肠道微生物组方面发挥着关键作用。” 该研究的第一作者,约克大学人类生物多样性勒弗霍姆中心和数学系的布伦南·费根(Brennen Fagan)说道,“肠道微生物组是一个位于动物消化道内,由细菌、病毒和真菌以及它们的遗传物质组成的复杂生态系统,这一生态系统在帮助动物消化食物、抵御疾病等方面,有着至关重要的作用。”

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“虽然微生物本身并无有害或有益之分,但它们的存在和数量却决定着这个内部群体的整体健康。“费根补充道。而通过母乳传递给幼崽的微生物组,是幼崽生命里获得的最早微生物组之一,这会对它们随后生命里,肠道微生物组的演变和发展产生持久的影响。例如,存在于人类母乳中的双歧杆菌(Bifidobacterium),就具有抑制婴儿肠道中致病菌生长等重要作用,在婴儿生命早期控制着其肠道微生物组的建立和形成。

因此,“在动物生命的早期,一个‘错误的微生物’可能会在关键时刻对整个微生物组产生负面影响。“费根说。

如果亲代的肠道菌群中偶然出现了某种不常见的有害微生物,它就可能通过乳汁被传递给后代,而作为最早定殖到后代体内的微生物之一,该有害微生物可能会对幼崽的健康造成严重的负面影响。而如果母亲和父亲都会给后代哺乳,上述风险就会加倍

双亲都哺乳时,将有害肠道菌群传给后代的风险增加(Fagan et al, 2024)

于是,费根、康斯特布尔和另一位同事理查德·劳(Richard Law)组成的研究团队,通过一个数学模型证明,父母中仅一方能给后代哺乳在演化上是有利的,这相当于形成了一种筛子,在尽可能让有利肠道微生物传递给后代的同时,抑制了有害微生物在幼崽体内的定殖。

不过该模型仅强调了相比于双亲都哺乳,父母中仅一方哺乳的优势,没有解释为什么哺乳的一定是雌性。对此研究团队解释道,在怀孕过程中,母亲已经不可避免地与子宫内的胎儿产生了肠道菌群的交换,如果其中包含有害微生物已经无法规避,而父亲不哺乳则可以避免额外的风险。这项研究的结果,再结合特里弗斯的假说,为哺乳动物在演化过程中倾向于形成仅母亲哺乳,父亲不哺乳的现象提供了更全面的解释。



真有雄性能产生乳汁

所以在我们的现实世界中,到底有没有雄性动物真的能够为后代哺乳呢?要回答这个问题暂时缺乏足够证据。不过至少现在已经有大量例子表明,雄性动物的确是可以产生乳汁的

1992年的夏天,几位科学家在马来西亚发现,一些雄性棕榈果蝠(Dyacopterus spadiceus)可以分泌乳汁——棕榈果蝠也是目前公认的唯一雄性能够在自然状态下分泌乳汁的哺乳动物。但雄性棕榈果蝠分泌的乳汁量很少,当时研究者从两只雄性棕榈果蝠身上仅收集到了4-6微升的乳汁;相比之下,一只雌性棕榈果蝠的右乳腺中就能收集到350微升的乳汁。此外,虽然发现了雄性棕榈果蝠能够分泌乳汁,但研究人员至今还没有找到相关证据能说明,雄性棕榈果蝠是否会通过分泌乳汁哺育后代。

通常情况下,只有怀孕后分娩才能促进催乳素的释放,促进乳汁的产生。前文说到,对于雌性哺乳动物,分娩后雌激素和孕酮等的比例发生了变化,导致催乳素的抑制被解除,从而开始分泌乳汁。但在非怀孕情况下,雌性动物其实也可能因为激素分泌失调而产生乳汁,例如,许多假孕(pseudopregnancy,未怀孕但发生类似妊娠的变化)的动物也会因为激素的变化而产生乳汁。

另一种情况是,动物误食了某些植物导致它们开始分泌乳汁,这些植物中含有一些分子结构类似动物雌激素的天然化合物,即植物雌激素(phytoestrogen)。摄入植物雌激素后,动物体内激素水平紊乱,引发催乳素的大量分泌,从而开始产生乳汁。有研究者推测,雄性棕榈果蝠之所以能够分泌乳汁,也可能是因为食用了还有植物雌激素的植物的叶子。



人类男性也可以!

有文献记载,在二战世纪时期,有男性俘虏在被解救出来后不久,开始分泌乳汁。这是因为这些囚犯在被俘虏期间,获取的食物质量差,导致他们营养不良,肝脏、睾丸和脑垂体发生萎缩。在重新获取营养充足的食物后,他们睾丸和垂体功能很快恢复,并且开始分泌雌激素和雄激素,但肝功能的恢复速度相对较慢,来不及代谢新产生的激素,结果激素水平失衡,开始分泌乳汁。此外,因酗酒或其它肝脏压力引起的肝硬化也可能导致类似的情况

另外,由于下丘脑通常行使着抑制垂体催乳素的释放的功能,如果垂体发生肿瘤或其它病变等,可能会妨碍这一过程,导致催乳素被释放,也可能使男性开始分泌乳汁。

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此外,在现代人类社会中,一些跨性别人士,有时为了有能力为婴儿哺乳,会通过一些治疗方法来让自己能够分泌乳汁。例如,一项研究记录了一位跨性别人士在接受多种激素的混合治疗,加上对乳头的物理刺激治疗后,能够分泌足够量的母乳,还为其领养的孩子哺乳了6周

总之,世界没什么不可能,敢想就可能真的会有。


参考链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-024-49559-5
https://www.york.ac.uk/news-and-events/news/2024/research/male-mammals-milk/
https://www.cell.com/trends/ecology-evolution/abstract/S0169-5347(08)00346-7
https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-genom-082509-141806
https://www.nature.com/articles/367691a0
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022519379903345
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/trgh.2017.0044
https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/08903344231170559

作者 环球科学

《环球科学》杂志