说来有点羞耻，但我真的在菜粉蝶身上找到了“阴齿”

原标题：说来有点羞耻，但我真的找到了“阴齿”……在菜粉蝶身上

作者：Ed Yong

翻译：球球

编辑：姜Zn

当内森·莫尔豪斯（Nathan Morehouse）刚开始研究菜粉蝶的时候，他压根没期待会有什么特别发现。个头小，颜色朴素，在六大洲都随处可见，菜粉蝶在以多姿多彩而闻名的蝴蝶家族中，只是相当不起眼的一员。莫尔豪斯称之为“世界上最平淡无奇的蝴蝶”。

你可能和它的幼虫见面次数更多一些，它叫菜青虫，频繁出现在各大食堂菜系里……

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他本来压根没想研究它，只是因为他原来想研究的蝴蝶经历了一次数量锐减，所以他需要一个（数量上）可靠的代替者。

“没想到这是我职业生涯最英明的选择。”他说。

在过去的几年里，莫尔豪斯和他的同事们，包括同在匹兹堡大学的内森·克拉克（Nathan Clark），揭示出了这种看似平凡的蝴蝶却有绝对不同凡响的性生活。它拥有大到令人羞耻的精子包。它的生殖器可以兼当加强版的胃。它甚至还有一套绝对是真家伙的阴齿（vagina dentata）。

正在交配的菜粉蝶。图片来源：内森·莫尔豪斯

我们先从颜色说起。

菜粉蝶通常呈白色的翅膀会反射很多紫外光，虽然我们看不到，但是蝴蝶们可以看到。在我们看来，这些蝴蝶显得平淡乏味，但是在它们自己的眼中，雌性带着一抹淡淡的薰衣草色，而雄性闪着绚烂的尊贵紫。莫尔豪斯发现雄性的颜色越明亮，它们对雌性就越有吸引力。为什么？

部分原因是，它们的颜色强度反映了身体有多健康。颜色图案取决于翅膀中所含的蛋白质，而作为幼虫，这些蝴蝶主要取食蛋白质含量较低的食物，比如卷心菜和甘蓝菜。只有最成功的个体才能吃够蛋白质，才得以在之后的蝶生中焕发出明亮的颜色。而这些雄性也能给雌性提供更诱人的礼物。

不过，颜色只是这种小小蝴蝶身上众多的特长之中，比较无趣的一种。

我们还是来看看它们令人震惊的性生活吧……

是精子，也是贿赂

白粉蝶的射精和人类很不同，并不是白色的一坨，而是复杂结实的一包，叫作精荚。精荚包括三个部分：

坚硬的外壳

软软的内部营养物质

底部的一包精子

雄性把精荚放进雌性的袋状生殖系统——交配囊（bursa copulatrix）中。一旦进入交配囊，精子会游进第二个袋里——雌性之后会用这些精子来让自己的卵子受精。同时，她开始分解精荚的外壳来吸收内部的营养物质。所以，精荚也可算是一份结婚礼物——雄性以此来滋养孩子它妈，在它飞走之后很久还能发挥作用。

作为礼物，精荚可以算是非常实在了。平均每个精荚惊人地占到了雄性体重的13%。研究射精的科学家常常带着小道具来开会，以便形象的讲解他们的研究对象的性生活。莫尔豪斯说：“我可从来没能下决心带着19升的桶装水去。不过情况就是这样的（要是你把它们调成和人类等比例的话）——这一发可是饮水机桶装水那么猛的。”

菜粉蝶的一发，换成人类的比例，相当于一桶饮水机桶装水。图片来源：Sierra Springs

这些庞然大礼营养极为丰富，雌性最终产下的卵，约有一半的蛋白质来自于这些礼物。所以雌性挑选那些颜色最明艳的雄性——它们能提供的精荚是最大的。

要是雄性每来一发都要射掉13%的体重，这肯定限制了它们一生中的发射次数。没人知道具体次数是多少，不过起码能有两三次吧。而且如果资源不够了，它们就会开始生产较小的精荚——并且开始分解飞行肌肉和内部器官。较年长的雄性甚至会消耗掉它们自己的内脏，来支援它们巨大精荚的形成。

请再跟我默念一遍：演化君不在乎个体的死活，只要能繁衍更多后代就行。

相比之下，要了解雌性的交尾次数就简单多了。因为雌性无法完全消化掉精荚的外壳，哪怕是在它们已经完全吸收掉其中的营养之后。每只雌性都身负着它过往全部性伴侣的“遗产”，这些被掏空了的壳子仍留在它的生殖器中。解剖它的话，就能数出有几个壳子。莫尔豪斯就是这样得知大部分雌性一生交尾2-3次的，但是有些雌性能交尾多达6次。

小小精荚里，是一场雌雄大博弈

从雌性的角度来看，既然每次交配都能得到一包营养，自然是交配越多越好。但是这对雄性来说却是灾难性的，因为后来的追求者的精子可能会取代它的精子。这截然不同的激励机制营造了一场激烈的两性之争，即雌性试图频繁交尾，雄性则试图制止。“这是一场拉锯战，决定了谁控制着雌性何时可以再次交尾。”莫尔豪斯说。不过这不是用身体竞赛，而是通过精荚的化学作用，在雌性体内所进行的一场看不见的竞争。

雌性在耗尽了现有精荚营养之后才会再次交配，因此雄性进化出了由极坚韧的蛋白质层层包裹的精荚。为了分析这层层叠叠的精荚，莫尔豪斯和克拉克的团队先要分解它们。而他们只有用浓硫酸煮才能分解这外壳——菜粉蝶的结婚礼物仿佛是用几近坚不可摧的包装纸封装着的。

雌蝶搞不来硫酸。它用啃的。

它的交尾囊里有个叫做囊突（signum）的器官，靠它来把精荚咬穿。囊突看起来就好像长满尖牙的血盆大口，中间有一副铰链。“我喜欢告诉人们，我们发现了阴齿，不过是在蝴蝶身上发现的。”莫尔豪斯说。雌性收到精荚之后，交尾囊卡紧并收缩，囊突则围绕着中轴的铰链收缩。

囊突的特写。图片来源：内森·莫尔豪斯

精荚如此坚硬，以至于就算有这副“阴齿”，雌性依然需要啃上一整天——在24到36个小时的不停“咀嚼”之后，她们才能把营养收入囊中。

生殖器，是她们的另一个胃

为了辅助囊突，交尾囊还会分泌一剂蛋白酶混合物——胃也是用这种酶来消化食物的。但是莫尔豪斯的同事梅利萨·普拉克（Melissa Plakke）发现，交尾囊产生的蛋白酶浓度是菜粉蝶幼虫消化道中的二十倍。这种虫子的生殖系统比它们的胃还像胃。而在交尾囊忙着大嚼特嚼的同时，精子还能虎口脱险。精子会在几分钟之内游出交尾囊游进另一个袋，这样就不会被大量来袭的消化酶分解了。

这些特点——交尾囊、精荚、囊突，在蝴蝶和蛾子的世界中是很常见的，但是不同的物种为适应不同环境而进行了精心调整。就拿蚕蛾来说吧，人类在几千年前就驯化了这一物种，采集其幼虫吐的丝。人类控制了它们的性生活，为它们强制推行了一夫一妻制。在其它蝴蝶中存在的两性冲突问题，在蚕蛾中被人类消除了。因此，雄性蚕蛾所产的精荚更像是延时释放的胶囊，会自行分解。相应地，雌性交尾囊所产的蛋白酶水平也远低于其他蝴蝶的。蚕蛾的精子也懒洋洋的——它要花几个小时才慢慢溜达出雌性的交尾囊。

被人类强制推行了一夫一妻制的蚕蛾（都羽化了不能算肉虫子！）。图片来源：Fine Art America

这还不算完。克拉克的同事卡米尔·麦斯林（Camille Meslin）发现，雄性并不是把打包好的精荚放进雌性体内，而是在雌性体内制作精荚。雄性利用阳茎——一个类似阴茎的器官——里的专门腺体，它先把精荚坚硬的外壳送过去，然后往里注入营养，最后用精子封口。

这一过程被分成几步，让雌性有机会进行干预。麦斯林发现外壳的蛋白质有四分之一实际上来自雌性的蛋白酶。如果精荚新鲜出炉的时候就含有这些蛋白酶，那雌性就能先行一步开始分解它，缩短下一轮交尾的间隔时间。

菜粉蝶的一枚卵——千辛万苦都是为了它。啊！

“雄性的射精会产生这么多强烈的影响：会改变雌性的生理机能、寿命、生殖，以及各种行为，如摄食和睡眠等。”牛津大学的简·派瑞（Jen Perry）说，但是，“这些研究显示出，常被我们认为纯粹是雄性的特点，实际上是雌性和雄性的共同产物。这是一个重大的视角转变。以前我们认为，雌性仅需要从雄性那里接受一个巨大复杂的化合物包；现在我们认识到，雌性积极参与了这些包的形成。”

麦斯林还发现，雄性用来制作精荚的蛋白质和雌性用来“打入敌人内部”的蛋白酶都快速进化着。“如果确实存在一种正在进行时的、两性之间的进化军备竞赛，那这就是我们预计会发现的。”德比大学的卡里姆.瓦德（Karim Vahed）这么说。

故事可能还没结束呢。

有趣的研究成果总想让人了解更多。比如，伍斯特大学的萝拉·司罗特（Laura Sirot ）就想知道，雌性是否可以根据雄性精荚的坚韧程度来评估雄性？也许它们能用这类评估信息来决定是否要用最近交尾的雄性的精子来让卵子受精？那精荚中的其他化合物呢？是否会以某种方式影响雌性的行为呢？

“我们早就知道昆虫精荚的结构很复杂，其中某些，比如萤火虫的精荚结构，甚至可以说很美；但是这项研究表明昆虫的精荚在生物化学上也很复杂。” 塔夫茨大学的萨拉·路易斯（Sara Lewis）说，“显然其中的两性之争暗潮汹涌。”

萤火虫的精荚。图片来自wired

考虑到莫尔豪斯的发现，“暗潮汹涌”用来形容菜粉蝶本身也恰如其分。要是莫尔豪斯的名字有点眼熟，可能是因为我上周跟他聊过一种跳蛛，它们能用望远镜般的眼睛看到月亮。

“研究后院里就能找到的虫子的快乐在于，它常常能提醒我们，魔法还是就在我们身边，”他告诉我。“望远镜眼跳蛛载歌载舞，来获得异性的青睐。你家圆白菜上的蝴蝶用生殖系统里的牙来夺回对对自己繁殖时机的控制。生命有着不断惊艳我们的能力，而正是这种能力让我感到了作为科学家的幸福。我希望，我的工作能以某种细微的方式，为人们的日常生活带回一点孩童般的惊喜感。只有重新倾心于自然，我们才有机会拯救它。”

（编辑：姜Zn）

编译来源The Atlantic, This Common Butterfly Has an Extraordinary Sex Life

一个AI

下回吃饭吃出菜青虫的时候，不要大呼小叫的，放尊重点儿——它也是一枚精荚和两排阴齿鏖战24小时的结晶呢。