(圖片來源:中央研究院生物多樣性研究中心)
水域(包含了海洋與河川)生物的繁殖形式多采多姿,無論是在求偶、交配過程,或者是後續照料上,所有物種多樣化的繁殖行為背後,最根本的終極目的都是相同的:將自己的性狀,也就是生物體的可遺傳特色,在地球上一代代地延續下去;套句俗話,就是所謂的「傳宗接代」。事實上,不只是水域生物,包含所有陸、海、空(依據某些正在進行的研究,或許在太空也有可能)領域裡,不論是動物、植物、微生物,其汲汲營營生活的最大目的,也同樣是繁殖。
動物在繁殖的時候,後代的數量天差地遠。以我們人類為例,通常一胎只產下一個嬰兒,臺灣淡水域的斑龜一次大約可以產下三十至五十顆卵,而最極致的翻車魚,產卵的數目甚至可以達到三億之譜。這時,我們不免有些疑問:為何有些生物需要採取大量繁殖的策略,有些卻不需要呢?是什麼因素決定他們後代的數量?
其實,後代數量的差異,代表了生物在繁殖上擁有截然不同的需求,因此才會發展出這麼不同的策略。
所有生物的繁殖策略,概略而言,可以分成兩大群:其中一類生物在型態上並未專門適應特定環境,牠們多半生長快速、生活史也短、與其他物種在競爭上並沒有特別的優勢。因此,這類型生物採取的就是「以量取勝」策略,以比較投機的、機會主義的方式繁衍後代。這種策略的物種被稱為r-擇汰(r-selection)物種,例如先前提到的翻車魚,而我們吃的大部分魚類,也多半是採取這種策略。在這種狀況之下,產下的卵(或後代)數量雖然多,但是每個卵所能攜帶的營養相對稀少,這些動物通常也不具備育幼行為,被產下的卵必須自求多福。
抱卵的巴氏海馬。
(圖片來源、典藏單位:中央研究院生物多樣性研究中心)
庫達海馬。
(圖片來源:中央研究院生物多樣性研究中心)
而在另一個極端,某些特定生物已經演化出在生存環境中佔據優勢的型態,牠們的壽命通常較長、體型也比較大,因此牠們能夠投注相當對多的資源在更少量的後代上,而每個後代的平均存活率也較高。這種以「質」取勝的策略稱為K-擇汰(K-selection)物種,多半也同時具備了育幼習性,能夠照顧下一代直到能夠自力為止,例如鯨魚與大象、犀牛等,最極端的例子,或許是照顧後代長達數十年的我們人類。
通常而言,大部分的魚類與水域動物,例如蝦、蟹、螺等,都會被歸納為r-擇汰物種,許多魚類的幼魚孵化之時,身上還連繫著大大的卵囊,甚至還無法游泳,面對掠食者毫無招架之力,例如我們熟知的鮭魚、或者是分子生物學實驗室常見的斑馬魚,都是這樣的物種。不過由於自然界的環境千變萬化,有許多魚類經過環境特化之後,繁殖策略也朝著K-擇汰物種的方向靠攏。在這之中最具代表性的,或許是大多數人最想像不到的物種——軟骨魚類。
某些鯊魚與魟魚屬於生態系較上端(或頂級)的掠食動物,也因此牠們通常具備優勢的競爭能力,相對之下也能夠投注較多的資源在後代身上,少數種類,甚至發展出卵胎生或者胎生的能力,例如產在亞馬遜河、常被作為觀賞用途的珍珠魟(Potamotrygon motoro)。
成年的珍珠魟身體盤徑大約在五十公分上下,而牠們產下的幼魟,盤徑已經達到十二公分左右,一出生就已經具備了覓食、躲避掠食者等完整的生存能力;除此之外,某些鯊魚也同樣以胎生的方式,例如體長達五・五公尺的狐鮫(Alopias vulpinus),也同樣是以卵胎生的方式繁殖,每次僅產二至四隻幼魚,但每條幼魚出生時,體長就已經達到一百二十公分以上,遠遠凌駕許多獵物的成年體長。
下次,我們在動物園、水族館等地方看見許多物種的介紹時,我們可以稍微觀察牠們的體型、大小,試著評估牠們在自然界的競爭能力,然後推測看看牠們的後代多寡,再查資料驗證,相信這會是一種非常有趣的體驗!
延伸閱讀:CCC9:小魚愛愛故事