不少動物都有陰莖骨,男人卻沒有? 科學家嘗試解釋

不少動物都有陰莖骨,男人卻沒有? 科學家嘗試解釋
一種旅鼠(dicrostonyx hudsonius)的陰莖骨。Illustration by William L. Brudon.

我們想讓你知道的是

不少雄性動物都擁有陰莖骨,人類身上卻沒有這塊骨頭。在最新一項研究中,科學家嘗試提供解釋︰這跟交配機制有關。

很多有胎盤哺乳動物的陰莖中,都有一根稱作「陰莖骨」(baculum)的骨頭。對人類性器官稍有了解的讀者(大家當年上生物學課最關心還是這課吧)應該知道,男人的陰莖是透過陰莖海綿體充血來勃起,內裏沒有骨頭。

在這方面人類可謂小眾︰靈長類動物中,只有人類及兩種猴子沒有陰莖骨。

在其他擁有陰莖骨的動物身上,它們的大小比例也非常不同,被稱為「最多樣化的一根骨頭」,例如海象的陰莖骨可長達60cm,約為其體長的六分之一;而狐猴的陰莖骨只有一厘米左右,僅為身長四十分之一。

至於動物陰莖骨的各種形狀,可以參考下圖︰

baculum
Image from Bacula of North American mammals, W. H. Burt. Illustration by William L. Brudon.

陰莖骨有甚麼作用?

科學家提出了數個假說,嘗試解釋為何動物會演化出陰莖骨。有某些物種(例如貓)的雌性只有在交配時才會排卵,有科學家估計陰莖骨有助刺激排卵。也有科學家猜測,陰莖骨有助雄性動物在交配時抵消陰道中的摩擦力,把陰莖插入——這個假說稱為「陰道摩擦力假說」。

此外,亦有科學家提出「延長性交假說」,認為雄性動物的陰莖骨有助延長性交時間,讓其精子有更充足時間遇上卵子,並延遲雌性與其他雄性性交的時間,從而獲得演化上的優勢。

目前「延長性交假說」的證據頗具爭議,早期研究發現性交時間跟陰莖骨的長度有關(先別理會沒有陰莖骨的動物),不過這些研究未有處理有關物種的共同演化史。

後來一項研究分析北美食肉目動物的陰莖骨及性交時間,並比較了物種的發展史,未有發現支持「延長性交假說」的證據。然而該項研究只檢視了18個物種,當中只有兩個物種的性交時間較短,有科學家認為這並不足以推翻假說,並分析了57種哺乳類動物的數據,則發現兩者有顯著相關。

人類為何沒有陰莖骨?

倫敦大學學院(UCL)人類學系的Matilda Brindle及Christopher Opie,近日在期刊《英國皇家學會報告B》(Proceedings of the Royal Society B)發表論文,嘗試解釋人類為何沒有陰莖骨。

兩位作者指出,上述研究有可能在修正物種之間的相關程度時錯誤調整,以致出現不正確的結果。他們在今次研究中,使用貝氏馬可夫鏈蒙地卡羅分析(Bayesian Markov chain Monte Carlo analyses),把物種的親緣關係納入分析,而非事後調整,從而得到更可靠的答案。

運行了數以百萬計的迭代後,分析結果揭示陰莖骨在哺乳動物中的演化,在約1.45億年至9,500萬年前演化出來,亦即在有胎盤動物與無胎盤動物分家之後、靈長類與食肉目動物的最近共同祖先出現之前。

作者指今次研究是首次有證據顯示,靈長類及食肉目的祖先均有陰莖骨,這項結果對於研究這兩類動物的陰莖骨時有重大意義。兩人認為,其後的分析重點應放在陰莖骨如何在某些物種保留,而另一些物種怎樣失去。(由於我只想到自己,下文重點放在靈長靈動物。)

是次分析推翻了過往另一項指陰莖骨曾最少9次在哺乳類中獨立演化的結果。在此我們得到一個初步答案︰人類之所以沒有陰莖骨,是在演化過程中丟失了,而非未有如其他動物般演化出來。

分析符合「延長性交假說」

另一個問題是,這個分析是否支持「延長性交假說」?作者表示,今次是首項研究顯示在靈長類動物的演化中,擁有陰莖骨跟性交時間長短有關。

他們發現,在性交時間較長的動物中,其陰莖骨的長度亦顯著較長,這顯示在陰莖骨延長的演化受性交時間驅使。另外兩項分析則顯示,採取多配偶交配機制及季節性繁殖的靈長類,其陰莖骨顯著地比其他靈長類動物更長。

根據論文的分析及重構模型,對於有陰莖骨而性交時間短的動物,在演化出長性交時間(定義︰3分鐘以上)後,陰莖骨甚少會消失,性交時間亦鮮會變短;然而如果性交時間維持短暫,就常會失去陰莖骨。相比之外,如果缺乏陰莖骨,性交時間往往在長短之間轉換。

作者由此猜想,多配偶制及有限的繁殖季節會增加雄性動物之間的競爭。在此環境下,雄性延長性交時間可阻延雌性再度交配,從而增加自身繁殖成功率。令尿道不收縮、盡量多精子於行走最短距離,是增加精子到達子宮頸的策略,而陰莖骨可以保護尿道並防止其收縮。

論文最後提到,這些結果不必然適用於其他哺乳類動物,而且即使在是此研究分析的靈長類及食肉目動物中,陰莖骨是否保留下來、如何演化也會受其他因素影響。陰莖骨演化的研究往往把焦點放在它為何在某物種出現,或它如何會增加長度或闊度,而忽略了導致陰莖骨縮小甚至消失的因素。

好吧,那麼人類為何失去陰莖骨?

其中一位論文作者Matilda Brindle在《The Conversation》的文章指出,人類的性交時間屬於較短的組別,而且男性沒有太大的性競爭——女性通常每次只跟一名男性性交。她估計人類採用這種交配模式,加上性交時間較短,可能導致我們在演化期間失去了陰莖骨。

再者,人類是沒有繁殖季節的動物,按上文分析,亦有可能令人類較缺乏保留陰莖骨的演化誘因。

不過Brindle亦指出,科學家只是剛開始了解這塊特別骨頭的功用,從目前的證據看來,靈長類動物的陰莖骨演化,最少有部份受其物種的交配機制影響,在更激烈的競爭下,陰莖骨似乎是越大越好。

最後,讀者必須注意,科學家在此議題上仍在探索階段,未有完全共識,不應視為最終定論。

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