第三节生物繁殖行为研究的新进展
一、微生物繁殖行为研究的新成果
（一）探索真菌繁殖行为的新信息
——发现酵母菌能通过分裂繁殖永葆青春[72]
2013年9月，德国媒体报道，该国马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所的一个研究小组，发现了一种通过分裂繁殖而使自己永葆青春的酵母菌。研究人员认为，这一发现，可以为研究衰老的病理机制提供更多线索。
研究人员说，这种名为“亚硝酸对粟酒裂殖酵母”的酵母菌，可以在不利环境下通过特殊的分裂繁殖使自己避免衰老。
微生物通过自身分裂来繁殖。通常情况下，分裂所产生的两个子细胞，平均分得母细胞的细胞物质。如果母细胞的细胞物质老化受损，那么这种损害会平均分摊到两个子细胞内。亚硝酸，对粟酒裂殖酵母的正常裂殖也是如此。
但是亚硝酸，对粟酒裂殖酵母还有一种特殊的裂殖方式。如果在有化学毒物或受热的不利环境下，它会把细胞物质不平均地分配，把老化受损的细胞物质集中到一个子细胞中，而另一个子细胞集中了更年轻、未受损的细胞物质。
这样，“老”的子细胞会很快死亡，而“年轻态”的子细胞因为细胞物质未受损，即便在不利环境下也能生存较长时间和繁殖。
研究人员认为，这一特殊的裂殖机制，为研究人体某些不易衰老的细胞类型，如生殖细胞、干细胞和癌症细胞，提供了可能性。
（二）探索细菌繁殖行为的新信息
——发现口腔棒状杆菌以多重裂变方式繁殖[73]
2024年9月2日，美国海洋生物学实验室，与美国牙科协会福赛斯研究所联合组成的研究团队，在美国《国家科学院学报》上发表论文，揭示了牙菌斑中最常见的细菌之一棒状杆菌的细胞分裂机制。这种丝状细菌不仅会分裂，还会同时分裂成多个细胞，这一罕见过程被称为多重裂变。
人的口腔，居住着500多种不同种类的细菌。这些细菌几乎都是通过分裂成两个细胞来生长的，即一个母细胞产生两个子细胞。研究人员观察到，棒状杆菌的细胞，会根据原始母细胞的长度，一次性分裂成多达14个不同的细胞。这些细胞，也只在母丝的一端生长，它被称为“尖端延伸”。
棒状杆菌丝状物，在牙菌斑中起到支架的作用。牙菌斑，只是健康人体中共存的大量微生物群落中的一个。这一发现，揭示了这些细菌如何在牙菌斑的复杂环境中增殖、与其他细菌争夺资源，以及保持其结构的完整性。
研究团队称，牙菌斑中的棒状杆菌细胞，就像森林中的一棵大树，它们创造了一个空间结构，为周围其他种类的细菌提供栖息地。
牙医建议每天刷牙两次，从而刷掉牙菌斑。然而，无论刷得多么仔细，这种生物膜都会“卷土重来”。科学家发现，棒状杆菌菌落每天可生长多达半毫米。
其他种类的棒状杆菌，也存在于人体微生物组的其他部位，如皮肤和鼻腔内。然而，皮肤和鼻腔中的棒状杆菌种类是较短的杆状细胞，它们不会通过尖端延伸来伸长，也不会通过多重裂变来分裂。
棒状杆菌缺乏鞭毛，而鞭毛作为一种细胞器能让细菌四处移动。由于这种细菌无法游动，研究人员认为，其独特的“尖端延伸”和细胞分裂，可能是它探索环境的一种方式，这与真菌及生活在土壤里的链霉菌中的菌丝网络相似。
二、植物繁殖行为研究的新成果
（一）探索植物开花与授粉行为的新信息
1．研究植物开花行为的新进展
发现枫树开花具有转换雄雌性别的行为。[74]2019年6月，美国普林斯顿大学植物学家布莱克·马荷姆主持的研究小组，在《植物学年鉴》发表论文称，他们针对条纹枫树生命周期的研究发现，枫树开花会随着时间推进而改变性别，健康的枫树更有可能开放雄花，而大多数枫树在开雌花时会死亡。
2014～2017年的四年期间，马荷姆连续追踪新泽西州森林和公园里条纹枫树的生命周期。每年春天，她都会寻访457棵条纹枫树，测量它们的直径、叶子和树枝的状况，并记录下它们开的是雌花还是雄花。
马荷姆说：“我们怀疑它们在改变性别，这在植物中相对罕见。”经过追踪观察和统计，她发现，54%的枫树在4年时间里转换了开花性别，其中1/4至少转换了两次。
基于马荷姆收集的数据，研究小组建立的模型显示，与之前的理论相反，健康的枫树开放的更有可能是雄花，而且树木的大小并不影响其性别。研究人员还发现，那些多年保持雌性的树木生长速度逐渐下降，同时75%的死亡枫树在死前都开出了雌花。
目前尚不清楚为何会出现这种情况。马荷姆解释说，这可能是因为雌性需要更多营养，因为它们要产生种子，而这更容易使树木“累死”。但也可能当一棵树濒临死亡时，它会转而选择雌性，将其作为最后的努力来繁衍后代，并将基因传递给下一代。
2．研究植物授粉行为的新进展
⑴发现树木能以食物奖励完成授粉。[75]2014年7月，一个植物学家组成的研究小组，在《当代生物学》期刊网络版上发表研究成果称，厄瓜多尔和哥斯达黎加的山间隐藏着一种不同寻常的树木，它的花为了授粉，会为来访的鸟儿提供糖衣包裹的酬劳。
研究人员爬上陡峭的山坡，在这种花生长的树上安装了摄像机，把花儿向来访小鸟抛出糖衣包裹的过程记录了下来。
从录像中可以清楚地看到，这些提供给小鸟的糖衣包裹呈球形，是色彩明亮的植物附器，其中含有高浓度糖分和柠檬酸。它们主要附着在这种植物的雄蕊上。但是，一旦鸟嘴压下来，这种“弹簧”器官，会把其海绵状组织中的空气压入雄蕊内部的贮粉室。
于是，花粉会向外“爆炸”，喷到不知情的鸟的嘴部或前额上。当鸟儿掠过另一棵树时，它们会把花粉传授到其他花朵的雌蕊上。这是科学家首次发现，开花的树木用生殖器官为授粉者提供食物奖励。
研究小组推测，这种树木在进化出“弹簧”功能之前，其球形器官看上去就十分像植物果实，从而愚弄鸟儿去吃它。
⑵发现糖芥能够轻摆花药“自恋”传粉。[76] 2019年2月18日，一个由植物学家组成的研究小组，在《美国博物学家》网络版上发表研究报告说，与失恋的人不同，地上的植物不能去寻找伴侣，它们依靠风或蜜蜂等传粉者把花粉从一朵花传到另一朵花，但是如果传粉者没有来拜访，许多植物可以自我受精。现在，他们发现了这种“自恋”发生的新方式，而且相当优雅。
灰白色糖芥是一种端庄的花朵，生长在西班牙和非洲西北部的灌木丛中。研究人员在实验室里对它进行研究，发现其几毫米宽的花朵开放时，它的花药，也就是小茎的授粉端，会缓慢地摆动。
有时，花药直接将花粉摸到柱头上。柱头位于雌蕊的顶端，是接受花粉的部位。在其他情况下，花药相互摩擦，导致花粉脱落并落在柱头上。研究人员拍摄了这一“舞蹈”过程，并将其与其他物种进行比较，例如有静止花药的一朵紫色花朵。
研究人员称，自花受精的种子也能长成健康的植物，而且没有任何近亲繁殖存在的问题。这种生殖策略，还有一个成功的标志：自花受精的植物产生的种子数量，与人工授精的植物产生的一样多。
这种“害羞”的花朵，加入到了许多其他自花受精植物的行列。但对不同的花朵来说，这需要不同的方式：通常，这种孤独的授粉仅仅发生在花朵闭合，花药接触柱头的时候。灰白色糖芥的不寻常之处，在于它的自花受精发生在花朵开放的时候。
⑶发现非绿色植物红藻也能通过动物传粉繁殖。[77]2022年7月29日，英国北安普顿大学杰夫·奥利顿教授，与中国科学院昆明植物研究所任宗昕副研究员一起，在《科学》期刊，发表有关绿色植物起源前是否存在传粉现象的述评文章，主要针对法国学者的一项成果进行讨论。最近，法国索邦大学拉瓦特与智利南方大学同行组成的一个研究小组，通过严格的控制实验，揭示了非绿色植物红藻，竟然可在水生环境中传粉“生殖”，刷新了人们的认知。
拉瓦特研究小组的实验发现，红藻纲杉藻目江蓠科江蓠属藻类，由节肢动物门软甲纲等足目盖鳃水虱科盖鳃水虱属动物，实现雄配子体传递到雌性的器官，从而完成受精过程。这是非绿色植物能够在水生环境中实现动物传粉的全新发现。
奥利顿介绍道：“传粉现象在红藻类中的发现，极大地扩展了依赖于动物传粉类群的范围；红藻类起源于12亿年前，而等足目甲壳动物起源于3亿年前，因此，这种原始的传粉互利关系可能已经存在了3亿年甚至更长时间。”由于红藻类物种多样性高，因此这类传粉现象在海洋中普遍性可能很高，意味着大量这样的互作关系可能尚未被揭示出来。拉瓦特等人的研究，让人们对传粉互作关系的认知，从辽阔的陆地扩展到更加深邃的水下世界。
此外，在这种互利关系中，红藻为等足目甲壳动物提供可附着的生存环境，避免被捕食和被洋流冲走；等足目甲壳动物以黏附在红藻藻叶表面的硅藻为食，可以清理红藻藻叶，促进红藻的生长。而拉瓦特等人的研究发现，等足目甲壳动物能为红藻传粉，是红藻有性生殖的必要条件。因此该系统可称为“双重互利关系”，形成相互依赖的互利生态关系。
任宗昕说：“大多数红藻生长在海岸带，而这些环境恰恰是人类干扰和气候变化影响最大的区域。甲壳动物对海洋水温变化、水质酸化和污染极为敏感。因此，这些海洋里重要的互作关系，在我们尚未认知的时候，可能已经受到了全球变化的严重威胁。”研究表明，保护海洋环境中的物种互作关系刻不容缓。
（二）探索植物育种与播种行为的新信息
1．研究植物育种行为的新进展
揭示植物种子生产大小年现象的繁殖行为。[78] 2019年12月2日，比利时安特卫普大学等科研机构有关专家组成的一个研究小组，在《自然·植物》上发表论文称，植物种子生产存在大小年现象，这种繁殖行为，是营养缺乏造成选择压力所形成的现象。
种子生产大小年，指的是一个植物种群，在不同年份种子产量具有很大变化的现象，是自然界最有趣的生殖特征之一。尽管在适应性方面存在潜在缺陷，但这种现象的普遍存在，表明它在某些情况下应该具有进化优势。
研究人员利用来自各大洲219种植物种子，生产时间序列的全球数据集，测试了在当地气候和生产力受到控制的情况下，种子生产大小年现象，是否主要出现在叶片氮磷浓度较低的物种中。他们发现，在低氮磷浓度的物种尤其是氮磷比失衡的物种中，种子生产大小年现象出现的频率更高，并且，种子生产大小年繁殖行为的进化史，与营养经济的进化史有关。
这一研究结果，支持了“在限制条件下生长的物种，种子生产大小年行为更强”的假设。并表明，这种繁殖行为，可能是为了适应限制和不平衡的营养条件而进化的。
2．研究植物播种行为的新进展
⑴解密蒲公英种子的飞行扩散行为。[79] 2018年10月，英国爱丁堡大学科学家中山真美、玛丽亚·维奥拉及其同事组成的一个研究小组，在《自然》发表的一篇论文揭示了蒲公英种子的飞行机制。作者通过研究蒲公英种子飞行背后的物理机制，报告发现了流体浸没体周围的一种新型流体行为。
蒲公英利用冠毛(小绒毛)来帮助种子飞行扩散。冠毛会延缓种子的降落，使种子飞行的距离超过水平风吹送的距离，冠毛或许还可以影响种子降落的方向。然而，目前尚不清楚为什么羽状种子(如蒲公英)长有冠毛而不是翼状膜。已知翼状膜可以增强其他一些物种的升力，例如槭树。
该研究小组构建了一个垂直风洞，对自由飞行和固定的蒲公英种子绕流，做可视化处理。通过长曝光摄影和高速成像，研究人员发现了一个稳定的气泡即涡环，它与种子本体分离，但稳定地保持在冠毛下部固定距离的位置。
不仅如此，蒲公英冠毛的孔隙度似乎受到精确调控以稳定涡环，并且与实心盘相比，冠毛产生的单位面积阻力是其4倍以上。研究人员认为，这使得羽状设计比翼状膜，能更有效地扩散轻盈的种子。
⑵揭示喷瓜独特的快速喷射种子行为。[80] 2024年11月29日，《科技日报》报道，几个世纪以来，喷瓜以其神秘的种子喷射能力，吸引了无数科学家的目光。这种奇特的植物在成熟时，会以惊人的速度和力量将种子喷射出去，仿佛微型火箭发射一般。但直到最近，英国牛津大学和曼彻斯特大学科学家组成的研究团队，才揭开了喷瓜种子传播的奥秘。
原来，喷瓜的秘密在于它的高压系统。在种子传播前的几周内，果实内部会积累大量的粘液，使得内部压力逐渐升高。这种高压环境为喷射种子提供了强大动力。与此同时，部分液体会被转移到茎部，使茎变得更强壮。这不仅有助于果实调整到约为45°的理想发射角度，还能确保在喷射种子时有足够的支撑力。
当一切准备就绪，喷射的瞬间就到来了。在最初的几百微秒内，茎尖会迅速反冲，导致果实向相反方向旋转。这种快速反冲增加了种子的初速度。由于果实内部压力的逐渐下降和果实的不断旋转，每颗种子的出口速度和发射角度都会有所不同。最初的种子会飞得最远，而后续的种子则会逐渐落在更近的地方。这种可变的发射模式，确保了种子在母株周围广泛而均匀地分布，覆盖2米至10米的范围。
研究人员通过数学模型，模拟了不同参数的变化，发现喷瓜的种子喷射机制经过了精细的优化。如果茎部过粗或过硬，种子会几乎水平发射，分布范围狭窄；如果果实内部压力过高，种子会垂直喷射，也无法远离母株。正是这种微妙的平衡，确保了喷瓜种子的最佳散布效果，从而提高了植物的繁殖成功率。
这项有趣的研究，不仅解开了喷瓜种子传播的谜团，还为仿生工程和材料科学提供了新的灵感。例如，可以借鉴喷瓜的高压喷射机制，设计出高效的药物输送系统，如喷射纳米颗粒的微胶囊，实现快速、定向的药物释放。
⑶发现银龙植株通过昆虫粪便传播种子。[81]2024年5月8日，日本神户大学生物学家见次慎吾及其同事组成的研究小组，在《人、植物、星球》上发表论文称，研究人员早就知道，哺乳动物和鸟类在传播种子方面发挥着关键作用，它们吃下水果然后排泄种子。但关于昆虫和其他小型无脊椎动物，在这种被称为动物内携传播中所起作用的研究较少。为了填补这一空白，他们决定，研究无脊椎动物是如何与银龙植株相互作用的，银龙植物是东亚常见的物种，会产生类似灰尘的种子。
研究人员通过在植物附近放置自动数码相机，先收集了9000多张昆虫和其他无脊椎动物食用银龙果实的照片，这些照片大多是在夜间拍摄的。然后，为了观察种子在被消化后是否完好无损，研究人员把银龙果实喂给骆驼蟋蟀、粗木虱和蠼螋等3种无脊椎动物，并在显微镜下检查它们的粪便。最后，研究人员使用化学过程来确认排出的种子是否能够发芽。
研究结果证实了早期的研究结论，即骆驼蟋蟀是有效的种子传播者。研究还表明，由土虱和蠼螋排出的种子中，约有30%仍然存活。目前，这一发现，使得只有5至11毫米长的粗木虱，成为已知最小的进行动物内携传播的动物。
比利时国家科学研究基金会生态学家克莱尔·德特林充分肯定这项成果，她说，这些发现打开了潜在的种子传播者名单，将更多微小的无脊椎动物包括在内。她还说：“从植物的角度来看，拥有多样化的种子传播者是好事。这样可以更好帮助种子，在更广泛的潜在栖息地上扎根。”
⑷发现可可树种子通过贸易路线繁育传播。[82]2024年3月，法国农业国际合作研究发展中心、蒙彼利埃大学植物学家克莱尔·拉诺领导的研究小组，在《科学报告》发表的论文显示，可可树种子或至少在5000年前，就通过贸易路线，从亚马孙盆地传播到中南美洲其他地区进行培育。
可可树的豆子可用于制作巧克力、酒和可可脂。现代可可树是全球最重要的作物之一，已知一共有11个遗传种群。为探索可可树种子在整个中南美洲的传播繁育过程，该研究小组分析了19种前哥伦布文化的352个陶器的残留物，时间跨度在约5900年前至400年前，遗存地区覆盖了厄瓜多尔、哥伦比亚、秘鲁、墨西哥、伯利兹和巴拿马。
他们通过检测古代可可DNA，以及现代可可树品种中存在的可可碱、茶碱和咖啡碱三种成分，来判断古代可可树的存在。他们还利用76个现代可可树样本的遗传信息，确定这些陶器中发现的古代可可树的祖先，进而揭示古代品种如何实现多样性和远距离传播种子繁育。
研究结果显示，在至少5000年前，可可在亚马孙盆地驯化后，就开始沿太平洋海岸大量培育。古代品种的高度多样性，提示遗传上有差异的品种被放在一起培育。
研究人员指出，在厄瓜多尔瓦尔迪维亚沿海地区，发现了起源于秘鲁亚马孙的可可基因型，说明这些区域长久以来一直有贸易和文化交流。秘鲁品种，还在从哥伦比亚加勒比海岸出土的文物中检测到。他们认为，这些研究结果综合表明，可可品种在不同国家广泛扩散的过程中，被交叉培育以适应新的环境。
研究人员总结说，通过对可可繁育遗传史和多样性的进一步深入研究，或能帮助现代可可品种抵御各种威胁，如疾病和气候变化。
三、动物繁殖行为研究的新成果
（一）探索哺乳动物繁殖行为的新信息
1．研究雄性哺乳动物繁殖行为的新进展
剖析雄性哺乳动物存在的杀死幼婴行为。[83] 2014年11月14日，动物学家叠特尔·卢卡斯和埃莉斯·壶川得等人组成的研究小组，在《科学》杂志上发表的论文认为，在哺乳动物的社会体系中，当某些动物雌性具有任何季节都可繁殖的特征时，雄性哺乳动物会杀害本物种非亲生的幼婴。
该研究小组，为了确定有利于或会阻止雄性杀婴行为演化的各种因素，他们对有着各种交配行为和社会结构的260个哺乳动物物种，进行了观察。发现这其中存在杀婴行为的有119个物种，没有杀婴行为的是141个物种。
研究人员说，雄性具有杀婴行为，唯一可解释，并集中体现在生活史中的特征，是雌性能在任何时候都有繁殖的可能性。在这样的体系中，有杀婴行为的雄性，会通过杀死与自己无关幼婴而获得优势。因为这样做，会加快该幼婴母亲返回其生殖状态，于是该雄性动物能与其交配，并将雌兽从养育无关后代再转向自己的后代。
研究人员发现，在这类体系中的繁殖，是由少数雄性垄断的，这些雄性中的每一个只会在某短时间内占支配地位。雌性动物唯一能成功对抗雄性杀婴行为的方法，似乎是杂乱性交，即与多个雄性交配，而使任何一个雄性难以了解某雌性的后代，是否是该雄性的后代。同时，雌性不会制定任何其他的对策。
2．研究雌性哺乳动物繁殖行为的新发现
⑴雌性哺乳动物生育率与雄性照顾紧密相关。[84] 2016年6月，英国赫尔大学汉娜·韦斯特和伊莎贝拉·卡佩里尼等生物学家组成的研究小组，在《自然·通讯》发表论文称，他们研究发现，在哺乳动物中，当雄性提供食物或者在照顾后代中出力时，雌性的生育率或生育能力会增加。
所有雌性哺乳动物，在养育后代中都投入了显著的资源。雄性哺乳动物，则通过直接或间接给配偶提供食物，对照顾后代作出贡献，然而，只有10%的哺乳动物雄性会这么做。对于雄性而言，提供照顾可能意味着放弃额外的交配机会。所以，照顾后代的行为，在雄性获得更强的亲子确定性或未来交配机会稀少时，更容易表现出现。
为了研究雄性照顾后代的潜在益处，该研究小组收集并分析了，529个哺乳动物物种的生活史特征和雄性的帮助行为，这些帮助行为包括给后代的母亲或者后代提供食物，和雌性或后代挤在一起，保持清洁和携带后代。研究人员发现，雄性给雌性提供食物，与每窝更大的生育量有关。另外，研究显示，给雌性提供食物和携带后代，与更短的哺乳时间有关，从而让更频繁的繁育行为成为可能。
这些研究结果显示，雄性的照顾从长期角度看可能会增加繁育机会，并且在短期可以抵消更少交配机会的劣势。
⑵雌性哺乳动物可能普遍存在更年期。[85]2023年10月29日，《中国科学报》报道，近日分别发表于《科学》和《细胞》的两项研究表明，非洲基巴莱国家公园69岁的雌性黑猩猩玛琳，瘦弱而憔悴，破烂的牙齿、灰白无光的毛发、后退的“发际线”，它最后一次分娩是在23年前。
然而，很多研究表明，雌性黑猩猩能够一直繁衍，直到生命尽头。因此，玛琳的表现让科学家们感到惊讶。他们认为，这只黑猩猩似乎经历了更年期，而此前研究人员只在人类和少数鲸鱼身上观察到过这种繁衍停止的现象。
研究人员指出，上述发现具有挑战性，因为它们与人类更年期进化的主要假设不一致。
更年期对于人类来说是正常的生理阶段。其间，随着卵子储备的减少、怀孕所需的激素水平下降，最终月经周期停止。而研究人员所能确定的，存在死亡前繁殖减少甚至停止现象的，只有少数物种的雌性，比如虎鲸。
而对于黑猩猩是否存在更年期，有许多科学家在进行研究。其中就包括美国亚利桑那州立大学灵长类动物学家凯文·兰格格拉伯，其所在项目组自1995年以来，一直在追踪玛琳所在的黑猩猩群落。结果他们发现，该群落里相当多的雌性，在最后一次分娩后活了很久。
有了黑猩猩群落提供的丰富数据，兰格格拉伯等人可以测试雌性黑猩猩是否存在更年期。
研究人员通过人口统计学测量，确定了雌性黑猩猩在最后一次繁衍后能存活多久，发现平均存活时长为8年，占雌性黑猩猩成年期的20%。
为了证实黑猩猩经历了更年期，研究人员收集了尿液样本，并测量了4种生殖激素水平。在人类中，一旦繁殖结束，其中两种激素的浓度就会下降，而另外两种激素水平则会上升。研究人员发现，同样的激素升降现象出现在了在黑猩猩身上。兰格格拉伯说：“我们可以证明，这是更年期造成的，而非疾病带来的结果。”
而德国癌症研究中心基因学家安吉拉·贡萨尔维斯与同事伊万娜·温克勒，则是在小鼠中，发现了寿命长短超过生殖能力长短的结果。
贡萨尔维斯说：“我们研究发现，啮齿动物中更年期是存在的。”
出于对其他物种是否也会提前停止繁殖的好奇，研究人员已从发表的70多个物种的圈养和野生哺乳动物论文中收集数据，并通过不同年龄的存活率和生育率的统计数据、卵巢检查以及激素水平等生理测量等作为雌性停止排卵的证据。
结果发现，超过80%的物种中的雌性在生命结束前就停止繁殖了。这些物种包括马、牛、非洲象和亚洲象、家鼠等，当然黑猩猩也在其中。
3．研究灵长目人科哺乳动物繁殖行为的新发现
⑴山地大猩猩近亲繁殖可清除有害基因。[86]2015年4月，英国桑格研究所高级研究员薛雅丽主持的一个研究小组，在《科学》杂志上发表论文称，人们普遍认为近亲繁殖不利于物种健康繁衍。但他们对山地大猩猩的基因组测序结果显示，近亲繁殖能降低这种濒危动物有害基因突变的风险，对它们的繁衍有利而非有害。这个发现，颠覆了人们对近亲繁殖的通常认识。
研究人员介绍道，大猩猩分为4个亚种，分别是山地大猩猩、东部低地大猩猩、西部低地大猩猩和克罗斯河大猩猩。山地大猩猩现存仅800只左右，生活在非洲中部地区，是仅剩的没有进行全基因组测序的大猩猩亚种。
该研究小组利用科学家多年野外研究采集的血液，首次完成了对中部非洲维龙加地区7只山地大猩猩的基因组测序，并与其他3个大猩猩亚种的基因组进行了比较。
薛雅丽说：“我们发现了广泛的近亲繁殖的证据。从遗传角度看，山地大猩猩不同于其他大猩猩，过去数百万年它们的种群数量持续萎缩，导致基因多样性非常低。”
通常情况下，近亲繁殖会降低物种的适应能力，使得来自疾病与环境变化的威胁变大。但薛雅丽等人惊讶地发现，山地大猩猩的近亲繁殖其实是有好处的，许多有害的基因突变通过近亲繁殖被清除。这种现象说明，随着种群数量持续萎缩，山地大猩猩为生存而做出了适应性改变。研究人员还通过分析基因组发现，数千年来，山地大猩猩的种群数量其实一直很小，平均保持在几百只的水平，这也使得他们对山地大猩猩的未来持乐观态度。
⑵猩猩照顾幼崽可长达9年。[87] 2017年5月17日，一个研究灵长类动物的科学家团队，在《科学报告》上发表文章称，猩猩照顾其幼崽的时间，比其他哺乳动物更长。但一直以来，猩猩照顾后代的时间究竟有多久，却是一个谜。由于猩猩以高高的树顶为家，观察它们并不容易。所以，他们没有在树冠中寻找答案，而是在猩猩的牙齿中寻找。
钙元素和钡元素，会通过母乳从母亲传递给后代，最终留在后代的骨骼和牙齿上。通过了解随时间流逝有多少钙留在牙齿上，研究人员可推测出每只未成年猩猩吃了多久的母乳。
研究人员发现，一些猩猩吃母乳的时间比此前认为的更久。研究最老的牙齿样本，他们从钙元素含量发现，一只近9岁时死亡的雄猩猩仍在吃母乳。但其钡元素的含量，并未表明猩猩幼崽一直在吃母乳。与此相对应，母亲的哺育在一年中有一些波动，这很可能意味着当果实和其他食物来源稀少时，母猩猩会让幼崽吃母乳。
研究人员表示，这样的较长成长期，可能会让猩猩对栖息地的快速丧失更加脆弱，预测表明，未来10年它们的数量可能会下降一半。
⑶倭黑猩猩妈妈会操心儿子的婚事。[88]2019年5月，德国马克思普朗克进化人类学研究所科学家组成的一个研究小组，在《现代生物学》杂志上发表论文称，他们观察发现，倭黑猩猩母亲会主动增加雄性后代与其他雌性接触的机会，甚至会在后代交配时为其“站岗”。
倭黑猩猩是黑猩猩的近亲。以往研究发现，黑猩猩母亲会帮助自己的儿子，争夺在种群内的统治地位。在观察了刚果民主共和国的野生倭黑猩猩种群，以及科特迪瓦、坦桑尼亚、乌干达等地的野生黑猩猩种群后，研究人员发现，倭黑猩猩母亲管得更宽：不仅在儿子的交配过程中充当保镖，还会阻碍其他雄性尝试交配。在野生种群中，地位较高的雄性倭黑猩猩会倾向于保持自己的性别优势，导致等级较低的雄性被迫退出。
研究表明，有母亲帮助的倭黑猩猩产生后代的可能性，是没有母亲帮助的3倍。
不过，倭黑猩猩雌性后代，并未得到母亲的支持。研究人员指出，这可能是因为雌性后代往往会形成或加入新的社区。而在没有更多数量的后代时，帮助雄性后代与异性接触，是保持家族兴旺的一种相当直接的方式。
4．研究食肉目獴科哺乳动物繁殖行为的新发现
⑴雌缟獴为避免“杀婴”而选择同一天生育。[89] 2013年12月，英国埃克塞特大学等机构组成的一个研究小组，在美国《国家科学院学报》上刊登论文称，一些社会性动物中存在“杀婴”行为，也就是成年动物杀死同类的幼仔，为自身或自身的幼仔赢得更多繁衍生存的机会。他们的研究发现，缟獴通过同时生育后代，避免了这一同类相残的情况。
研究人员说，有些社会性动物，从一开始就面临残酷的生存竞争，“杀婴”行为在蜜蜂、老鼠、鸟类等动物中均有发生。缟獴是生活在非洲的一种体型较小的群居哺乳动物，研究人员在乌干达对11个缟獴群，进行长期跟踪研究，考察这一物种是如何解决“杀婴”问题的。
缟獴群体中通常有多个雌性，按年龄长幼有地位之分，但它们均负责生育。研究人员发现，同一群体中的雌性缟獴，往往会通过协调而在同一天生育，尤其是较年轻的缟獴会与较老的缟獴同时生育。同时生育，可保证雌性缟獴为避免误杀自己后代而放弃“杀婴”。
研究人员给部分缟獴服用短期避孕药后，发现这些未生育的雌缟獴，尤其是年长的雌缟獴，会杀死其他缟獴的幼仔。
研究人员说，这项研究表明，雌性缟獴在进化中选择了相互“妥协”，通过同时生育的方式避免潜在的“杀婴”风险，从而保住自己的后代。
⑵猫鼬为获取繁殖优势会自行调节体格和生长速度。[90]2016年5月，英国剑桥大学动物学家克拉顿·布罗克领导的研究团队，在《自然》杂志上发表论文称，他们研究发现，野生猫鼬会通过调整自己的生长速度和食物摄入量，以此在繁殖竞争中获取优势。
此前就有研究发现，动物的年龄和体重，与其社会地位有着密切关系。科学家还发现，在好几种脊椎动物和哺乳动物中，生长速度会随着生存环境变化而改变。但以前并不清楚，个体动物是否会为了战胜竞争对手提升自己的生长速度。
在这项研究中，研究人员考察了14组，生活在喀拉哈里沙漠中的野生猫鼬。猫鼬也叫做狐獴，是獴科细尾獴属的唯一物种。他们首先找到了猫鼬同窝的两只同性伙伴，并且在三个月中，给体重较轻的那只每天喂两次半个水煮鸡蛋。结果发现，面对自己同窝竞争对手体重的显著增加，无论是实验组还是对照组，没有被喂鸡蛋的同龄猫鼬，都增加了自己的食物摄入量和体重。
另外，在任意性别的猫鼬获得主导权后，如果主导猫鼬的体重，与体重最重的同性下级之间差异较小，无论主导猫鼬还是下级猫鼬都会大幅提高摄食数量，以增加体重。这些结果表明，下级可以追踪潜在繁殖对手的生长速度和体格变化，从而调节自己的生长速度。
研究人员推测，类似的针对竞争风险的适应性反应，可能也会出现在包括家畜和灵长类动物在内的其他社会性哺乳动物当中。
5．研究啮齿目鼠科哺乳动物繁殖行为的新进展
揭示小鼠亲代抚育行为的物种差异。[91] 2017年4月，美国哈佛大学动物学家霍皮·福斯查及其同事组成的一个研究小组，在《自然》杂志发表论文称，他们以两种小鼠为研究对象，考察了亲代抚育行为的遗传驱动因素。该研究识别出12个影响小鼠亲代抚育行为的基因组区域，并发现影响亲代抚育行为之一筑洞的遗传因素。
就哺乳动物而言，亲代抚育行为在个体、性别和物种之间存在显著差异，在小鼠中包括寻回、拥抱、看护和梳理幼崽以及筑洞等。但是，人们对于这些行为背后的遗传和演化机制，仍然知之甚少。
该研究小组观察了两种近亲小鼠：滥交的拉布拉多白足鼠和一夫一妻制的灰背鹿鼠。结果表明，这两种小鼠在亲代抚育行为方面，具有较大的遗传差异。研究人员利用数量遗传学，识别出12个影响亲代抚育行为的基因组区域，其中8个具有性别特异性效果，这表明雄性和雌性的亲代抚育行为，可能独立演化。一些基因组区域似乎对亲代抚育具有广泛影响，而另一些则只影响特定行为，如筑洞。
研究人员表示，提高荷尔蒙后叶加压素水平的遗传变化，与筑洞减少相关。他们还人工操纵下丘脑内的后叶加压素释放神经元，发现这会改变小鼠筑洞的程度。相关发现，揭示了亲代抚育这种复杂社会行为背后的神经生物学基础。
6．研究啮齿目滨鼠科哺乳动物繁殖行为的新发现
裸鼹鼠能终身保持生育能力。[92] 2023年2月21日，美国匹兹堡大学一个由动物学家组成的研究团队，在《自然·通讯》杂志发表论文称，大多数雌性哺乳动物的生育能力，会随着年龄的增长而下降，但裸鼹鼠一生都能保持生育能力。他们在这项研究中，揭示了裸鼹鼠如此超强生育能力和生育寿命的独特过程，其有望改善人类的不育研究。
研究人员在裸鼹鼠1、5、8、15、28和90天大时，在显微镜下观察了裸鼹鼠的卵巢。他们使用先进染色和测试技术识别看到的细胞，尤其是能够通过卵子发生过程分裂并成熟为卵母细胞（卵子）的生殖细胞。
在人类、小鼠和其他哺乳动物中，卵子发生这一过程只出现在动物出生前，且雌性的卵子供应有限，随着时间的推移，这些卵子逐渐死亡，导致物种生育能力随年龄增长而降低。
但在裸鼹鼠的每个生命阶段，研究人员都发现了大量生殖细胞，其出生第一周后，生殖细胞的数量就开始稳步增加，8天大裸鼹鼠平均有150万个卵细胞，是8天大老鼠的95倍。
研究人员在实验室中培育了裸鼹鼠幼体的卵巢切片，并观察了正在进行的卵子生成过程，结果表明，裸鼹鼠可以不断补充卵子供应。
科学家表示，这项研究不仅会在人类不孕不育领域发挥重要作用，而且会基本上重置人们治疗更年期的整个范式，更年期将不再受制于（激素）替代疗法。
7．研究有袋目袋鼬科哺乳动物繁殖行为的新发现
雄性袋鼩为了繁衍会牺牲睡眠。[93] 2024年1月26日，澳大利亚墨尔本拉筹伯大学埃里卡·扎伊德、约翰·莱斯库等学者组成的研究小组，在《当代生物学》杂志上发表论文称，对绝大部分动物来说，充足的睡眠对维持正常生理状态非常必要。然而，他们惊讶地发现，澳大利亚袋鼩会牺牲交配季的大量睡眠时间，以进行更多的交配活动。
袋鼩中的雄性寿命通常只有一年，且一生只能繁殖一次，在短暂而激烈的交配季节结束后，雄性袋鼩就会大批死亡。
在这项研究中，研究人员分别测量了袋鼩的运动，并通过电生理学和代谢数据测量袋鼩的睡眠时间。结果显示，在数周的繁殖季期间，雄性袋鼩平均每晚睡眠减少了3小时。
研究人员推测，雄性袋鼩可能具有某种对短期睡眠缺乏的抗性，或是为了提高交配概率，牺牲了短期的睡眠。另外，他们发现，睡眠最少的雄性并不是生理状态最差的雄性，因此他们猜测睡眠不足并非雄性袋鼩在繁殖季后大批死亡的原因。
8．研究鲸目海豚科哺乳动物繁殖行为的新进展
揭示宽吻海豚生育和照料幼崽的行为。[94] 2018年7月17日，美国乔治城大学博士生凯特琳·卡尼斯基等人组成的一个研究小组，在英国《皇家学会学报B》上发表论文称，宽吻海豚比大多数哺乳动物照料其幼崽的时间更长，有时对其最后幼崽的照顾甚至会超过8年。由于它们与那些会经历更年期的鲸类动物(包括鲸和海豚)关系密切，因此成为探索更年期起源的良好研究对象。
于是，该研究小组把目光转向这个独特的群体。他们在澳大利亚西部蒙基米娅海岸，对这里生活的229只雌性海豚及其562只幼崽，进行长达34年的观察。雌性宽吻海豚通常会在11岁时诞下第一只幼崽，然后以越来越长的间隔期生育，直到最后一次生育记录，通常是在40岁出头，这些海豚通常会活到40多岁。
研究发现，年长宽吻海豚所生的幼崽，比年轻海豚所生的幼崽更容易死亡，它们在晚年生育的幼崽更有可能在3岁前死亡。而且随着雌性宽吻海豚年龄的增长，它们的生育间隔期也会增大，这种变化在黑猩猩、巴巴里猕猴和哈马德里亚狒狒中也有记录。
在这个研究案例中，为了确保其最后生育的幼崽生存下来，年长的雌性宽吻海豚会照顾它们更长时间，而且会更晚给它们断奶。海豚妈妈平均会在4岁时给其后代断奶，但晚育幼崽的海豚妈妈抚育后代的时间，会比早育幼崽的妈妈长，平均会持续近5年。卡尼斯基说，有些海豚妈妈甚至喂养了8年多，这也许是对它们不能再生育幼崽的一种补偿方式。
在这篇论文中，研究人员报告称，年长母亲的更长时间关怀，以及衰老带来的生殖力下降，随着时间的发展可能会导致更年期的演化。因为晚出生的幼崽更容易死亡，最终，它会让海豚妈妈更加合理地把精力投入到已经存在的后代上，而非继续生育。
卡尼斯基说：“海豚妈妈会教其幼崽在哪里觅食、如何狩猎，并保护它们免受捕食者的伤害。”他补充说，而不再擅长这些事情的年长海豚妈妈，可能会为了“防止风险”而照顾其幼崽更长时间，从而确保其最后的幼崽能够存活下来。
英国班戈大学进化生态学家安德鲁·富特对此表示赞同。他说：“这项研究增加了人们对一些物种的理解，比如人类和虎鲸。雌性会停止繁殖，并把精力投向现有的后代。”这项新研究还首次表明，一些海洋哺乳动物幼崽的存活率随着母亲年龄的增长而降低，这在陆地哺乳动物中也很普遍。
（二）探索鸟类繁殖行为的新信息
1．研究鸟类受精机制的新进展
揭示鸟类繁殖过程独特的受精机制。[95]2015年1月，日本静冈大学、早稻田大学等机构组成的一个研究小组，在《科学报告》杂志上发表论文说，他们弄清了鸟类繁殖过程独特的受精机制，这一发现，将有望用于人工繁殖濒危鸟类。
鸟类交尾时，雄鸟的精子与精浆等精液进入雌鸟体内，不过精子不会立即游向卵子，而是进入输卵管内名为贮精囊的特殊结构中，在受精前暂时储存在这里。此后，精子从贮精囊中逐渐释放出来，实现受精。
不过，鸟类的精子进入贮精囊的机制一直不清楚。该研究小组发现，鹌鹑的精浆中含有前列腺素F2α，具有打开贮精囊入口、帮助精子进入贮精囊的作用。
研究发现，如果去除掉精浆只留下精子进行人工授精，那么即使将精子注入雌鹌鹑的生殖道内，精子也无法进入贮精囊，几乎无法受精。但是，如事先向雌鹌鹑的生殖道内注入前列腺素F2α，去除精浆只留精子也能进入贮精囊，并实现受精。
研究小组指出，与哺乳动物不同，鸟类的人工授精技术仍处于开发阶段，由于冷冻保存的鸟类精子的受精能力会大幅下降，因此在人工授精时添加前列腺素F2α，就有可能提高冷冻保存精子的受精率，有助于人工繁殖濒危鸟类。
2．研究岸禽鸟类繁殖行为的新发现
岸禽以反捕猎为主导分摊育雏责任。[96] 2016年11月，德国马克斯·普朗克鸟类研究所马丁·布拉及同事组成的一个研究小组，在《自然》杂志发表论文称，他们研究发现，在分摊育雏责任时，鸟类会调整其行为以轮流照看鸟巢，但不同物种差异巨大。在大多数情况下，这一行为会绕过自然昼夜节律，不以24小时的明暗周期为主导，而似乎是由反捕猎策略推动的。
幼鸟其实分为两类：早成雏和晚成雏。前者孵出来时就长有密绒羽，在绒羽干后就能随母鸟找食；但晚成雏出壳时眼不能张开，需要由母鸟衔虫喂养，这种晚成雏完全靠母鸟衔食饲养的现象就叫育雏。鸟类分摊育雏责任的机制井然有序，但其是怎样进行以及被什么所驱使的却并不清楚。
此次，研究小组分析了，来自32种不同岸禽、共729个鸟巢20年来的数据，以试图理解这些鸟类，是如何调整作息来轮流孵化雏鸟的。研究人员发现，即使是在相似的环境条件下，不同物种也差异极大。一只亲鸟的孵化周期在1到19小时不等，但亲缘关系接近的物种间也存在相似之处。
研究小组认为，两只亲鸟调整照看鸟巢节律的方式，似乎与它们如何抵御捕食者有关。易受捕食者骚扰的鸟类孵化周期往往较短，而依赖伪装色避免泄露鸟巢位置的物种则较长。研究人员表示，在野生鸟类中观察到的社会节律差异，远比实验室条件下更为多样。这表明，社会因素对一些行为的影响远比生物钟大。
3．研究雀形目鸟类繁殖行为的新发现
⑴斑胸草雀通过孵化呼叫提高雏鸟适应能力。[97]2016年8月，澳大利亚迪肯大学行为生态学家玛琳·玛丽特，与合作者凯瑟琳·布坎南等组成的研究小组，近日在《科学》杂志上发表论文称，他们发现，斑胸草雀父母通过对蛋发出特殊的叫声，可能在帮助幼鸟发展有益的适应机制，让其准备好应对气候变化所致的炎热世界。这是科学家首次发现动物使用声音影响其后代生存能力的繁殖行为。
“孵化呼叫”配上胚胎能听见外部声音的能力，这只是一系列出生前指导工具中的一种，并且，许多物种都有这一功能。然而，科学家还不清楚，这些行为与演化和存活能力的关系，尤其是在一个快速变化的环境中。因此，研究人员希望通过回归孵化呼叫，来填补这一空白。
研究小组记录了斑胸草雀在户外的叫声。他们对61只雌性和61只雄性斑胸草雀的孵化呼叫进行了录音。结果发现，斑胸草雀父母只在孵化末期，并且只有当最高气温高于26℃时，才会向它们的蛋鸣叫，这表明它们会在胚胎发育时发出有关环境情况的信号。
为测试这种鸣叫行为能否影响其后代的适应性，研究小组用记录的孵化呼叫，“处理”斑胸草雀的蛋，而对照组则用“普通的”斑胸草雀亲代的呼叫对蛋进行处理。当孵出幼雏后，作者发现，处理过的雏鸟比对照组雏鸟体重轻。
尽管重量较轻似乎表明健康程度较差，但研究人员指出，较轻的体重与较少的氧化损伤相关，因此在较高应激性温度中，体重减轻可能最终对斑胸草雀有益。氧化损伤是DNA、蛋白和脂肪中不稳定有害分子的积聚。
在对这些雏鸟的成熟度进行追踪后，研究人员发现，体重较轻的斑胸草雀会在第一个繁殖季中生出更多幼鸟。更重要的是，孵化鸣叫可能会产生跨代刺激，因为这种雄鸟比对照组雄鸟更喜欢在高温地区筑巢，从而将对高温环境的调整能力循环传递至下一代。
⑵公路能提高白腰鹊鸲的繁殖成功率。[98]2019年1月，泰国蒙库特国王理工大学生物学家荣昂考及其同事组成的一个研究小组，在《秃鹰：鸟类学应用》杂志上发表论文称，他们研究表明，在东南亚与温带地区不同，公路会提高热带鸟类白腰鹊鸲的繁殖成功率。这为确定保护脆弱鸟类的最佳方法，提供了重要参考。
研究小组在森林内部，为白腰鹊鸲放置100个盒子充当鸟巢。同时，在泰国东北部的一个环境研究站的公路旁，放置另外100个。研究人员对鸟巢进行为期7周的监测，并对每个地点的25只雏鸟进行跟踪。他们发现，与温带地区常见的模式相反，道路旁的筑巢成功率比林地里高出12%，雏鸟孵化后的存活率高24%。
研究小组在开展实地工作时，遇到一些特殊的挑战。荣昂考说：“当开始设立巢箱时，我们发现了大量偷猎和非法狩猎的迹象，所以我们必须避开某些区域，以减少人为干扰，这些干扰可能影响雏鸟生存率。”
研究人员表示，通常捕食者造成94%的筑巢失败率和100%的雏鸟死亡率，而当地重要的捕食者，如绿猫蛇、北部马尾猕猴和猛禽，似乎更喜欢栖息在森林内部。此外，幼鸟也更喜欢在茂密树枝下栖息，以便躲避捕食者，而这样的树木在公路附近更容易被找到。
总的来说，研究结果表明，道路对鸟类繁殖成功的影响，取决于当地的捕食者生态。研究人员希望，此项成果，能帮助确定在受人类影响的地区保护脆弱鸟类的最佳方法。
⑶雄性斑胸草雀找配偶需精通求偶鸣唱。[99]2024年3月，美国得克萨斯大学西南医学中心托德·罗伯茨主持的一个研究小组，在《自然》杂志上发表论文认为，雄性斑胸草雀只有精通求偶鸣唱才能找到配偶。这项研究发现，对于这些鸣禽来说，鸣唱中音节(单个声音)的分布，会影响雌性的配偶选择。
该论文介绍，对于很多鸣禽来说，由于雌性偏好，驱使雄性建立起丰富的鸣唱曲库。不过，约有三分之一的鸣禽只会一种鸣唱。但之前并不清楚，如果众多雄鸟都只用一种鸣唱，雌鸟如何辨认呢？
在本项研究中，为了搞清楚雌鸟如何通过鸣唱来区分不同的雄鸟，研究小组记录了雄性斑胸草雀的几千个鸣唱音节，并开发出一个深度学习工具，用来对这些声音进行排序、分类和分析，共绘制了50万个鸣唱音节的图谱。
他们对鸣唱结构的详细分析发现，雌鸟对连接鸣唱音节的分布特征很敏感，而且这些雌鸟更喜欢音节之间“路径”更长的鸣唱；雄性很难从它们的“师父”那里学会这种特征，而掌握这种风格或许能象征雄性质量。
相关专家表示，此项研究结果，有助于理解求偶鸣唱如何在鸣禽中演化，以及不同物种如何发展出不同的性选择策略。
4．研究鸻形目鸟类繁殖行为的新发现
尖尾鷸雄鸟为繁殖后代飞越千山万水。[100]2017年1月10日，德国马克斯·普朗克鸟类研究所的巴特·克姆佩尼尔斯等人组成的一个研究小组，在《自然》杂志发表论文称，他们研究发现，在一个繁殖季中，雄性美洲尖尾鷸，会不辞辛劳地往返于相隔遥远的繁殖地，与尽可能多的雌性交配。这一发现，突显了一种前所未知的候鸟行为，对性选择和物种形成理论都有影响。
美洲尖尾鷸是一个一雄多雌制的物种，它们在南半球越冬，但在北冰洋沿岸繁殖。其繁殖范围很广，从俄罗斯北极地区西部，一直到西伯利亚、阿拉斯加和加拿大的北极地区。
该研究小组追踪观察美洲尖尾鷸雄鸟，发现它们会在一个繁殖季中，最多造访24个可能的繁殖地，沿途平均飞越3000千米，其中一只雄性甚至飞出了13000千米的距离。
这表明，雄鸟从越冬区出发时，并没有一个确定的繁殖目的地，而是以当地的交配机会为依据四处活动。这使得它们能在同一个繁殖季中，在多个繁殖地繁殖后代。因此，性选择或许更加偏好那些强壮的雄性，因为它们能为长距离飞越不同繁殖地而睡得更少，并能与其遇见的所有雌性随机交配。反过来，这或许会导致种群遗传分化为不同亚群的可能性下降，适应当地变化的可能性更低，演化为不同亚种的可能性也有可能因此下降。
5．研究鹃形目鸟类繁殖行为的新发现
布谷鸟会模仿鹰叫占巢下蛋。[101] 2017年9月，英国剑桥大学鸟类学家组成的一个研究团队，在《自然·生态与进化》杂志发表论文称，大杜鹃即布谷鸟，会“狡猾”到去模仿鹰叫来糊弄苇莺。研究发现，雌性布谷鸟在苇莺巢里下蛋后，会模仿鹰叫，分散苇莺的注意力，降低它们发现寄生在巢中的布谷鸟蛋的概率。
在此前的认知里，雄性布谷鸟的叫声主要用于宣誓“领土主权”：也只有雄性布谷鸟才能发出为人熟知的“布谷”声，但雌性布谷鸟的叫声有别于雄鸟，其声音类似于笑声，这种叫声的作用一直不为人所知。然而，这种声音却与苇莺天敌雀鹰的叫声相似。
此次，该研究团队研究了，为什么雌性布谷鸟把蛋下在宿主巢里后，会明目张胆地鸣叫，因为一般而言，这会给它们带来“恶行暴露”的风险。
在实验中，研究人员分别把雄性和雌性布谷鸟、雀鹰和不具威胁性的灰斑鸠叫声录音，播放给苇莺听，并观察苇莺的行为。结果发现，苇莺对雌性布谷鸟和雀鹰的叫声，做出相同的警戒反应，并把注意力从鸟蛋转移到自己的安危上。但苇莺没有对雄性布谷鸟和灰斑鸠的叫声做出反应。
研究团队接着对山雀播放这些不同的叫声，山雀是雀鹰的猎物，但不是布谷鸟的寄主。山雀同样对雌性布谷鸟和雀鹰叫声做出了相同的反应，证明了雌性布谷鸟与雀鹰叫声的相似性引起了警戒行为。这项研究表明，这种“狡猾”的、有性别区分的叫声，正是杜鹃鸟寄生生活方式的重要部分。
6．研究企鹅目鸟类繁殖行为的新发现
南极帝企鹅遭遇繁殖危机。[102]2019年4月25日，英国剑桥南极调查局遥感专家彼得·弗雷特维尔和英国南极考察队企鹅生态学家菲尔·德兰珊等人组成的一个研究小组，在《南极科学》杂志网络版上发表研究成果称，南极洲极具魅力的帝企鹅，被认为特别容易受到气候变化的影响，因为变暖的海水正在融化它们生存和繁殖所需的海冰。威德尔海哈雷湾，是帝企鹅的第二大聚居地，可如今已被放弃，因为三年来，在那里繁殖的企鹅几乎没有孵化出任何新的雏鸟。
研究人员指出，尽管这一结果不能直接归咎于气候变化，但它对这种最大的企鹅物种来说，绝对是一个不祥的征兆。
通常情况下，帝企鹅在寻找配偶、繁殖后代和养育幼仔的过程中，需要常年保持固态的海冰。对于哈雷湾聚居地的帝企鹅来说，这一需求如今已成为一个关键问题。从2015年开始，那里的海冰已被由强烈厄尔尼诺引发的风暴所破坏。
为了摸清帝企鹅种群的生存状况，弗雷特维尔对2009年至2018年的高分辨率卫星图像，进行分析。这些图像，展现了企鹅个体以及群体的情况。根据他的估计，在这段时间里，这个帝企鹅种群里，有14000只到25000只成年个体和雏鸟。然而，他发现，自2016年以来，几乎没有看到小企鹅诞生，他认为这是帝企鹅“前所未有”的繁殖失败时期。
不过，此类繁殖失败本身，可能不会对该物种产生长期影响。美国西雅图华盛顿大学企鹅生态学家伊·布尔斯马指出：“由于有些帝企鹅个体的寿命超过30年，因此这些企鹅应该还有其他的繁殖机会。”之前栖息在哈雷湾的许多企鹅，似乎正在迁往位于55公里外的另一个企鹅聚居地。随着哈雷湾企鹅数量的减少，那里的企鹅数量增加了10倍。
（三）探索爬行与两栖动物繁殖行为的新信息
1．研究爬行动物繁殖行为的新进展
首次发现野生蜥蜴发生性别逆转行为。[103]2015年7月2日，澳大利亚堪培拉大学克莱尔·荷乐莱伊领导的一个研究小组，在《自然》杂志上发表论文称，他们的研究显示，澳洲鬃狮蜥的野生种群，容易受到气候变化的影响，出现性别反转行为。
研究小组，把131条成年蜥蜴在田野调查中获得的数据，与受控的育种实验中的数据相结合。分子生物学分析表明，生活在该物种的适应温度范围偏高环境中的11条蜥蜴，虽然性染色体是雄性，实际表现出来的性别是雌性，而且这些个体，可以迅速从基因控制性别的系统，转变到温度控制性别的系统。
当这些性反转了的雌性蜥蜴，与正常的雄性蜥蜴交配后，它们的后代没有一个有性染色体，性别完全由蛋孵化时的温度决定。性反转的母亲生下的后代，也更容易性别反转，强化了这种性别转变的趋势，而且其下的蛋的数量，几乎是正常母亲的两倍，带来了更加雌性化的种群。
这项研究，还强调了极端气候，在改变对于气候敏感的爬行动物的生物学和基因组方面的作用。在性别决定方式上有更大的灵活性，可能是应对不可预知的气候的对抗手段，但还须进一步研究了解这种机制的真实成本和优势。
2．研究两栖动物繁殖行为的新发现
⑴最大青蛙自造池塘养儿育女。[104]2019年8月，一个由动物学家组成的研究小组，在《自然历史杂志》上发表报告称，世界最大的非洲巨蛙比人脚还大，体长34厘米，重3.3公斤。尽管这些青蛙以其腰围、跳跃能力而闻名于世，但其繁殖行为却一直是个谜。现在，他们知道了，这些生活在森林里的青蛙是如何照顾后代的：为养育子女建造自己的游泳池。
大多数青蛙把卵产在树叶、树枝附近。但研究人员，沿着喀麦隆西部姆普拉河一段400米长的河段，寻找非洲巨蛙时，发现了一个奇怪的景象：岸边岩石周围的树叶、砾石和其他杂物被清除，露出了其中的凹池。不久，研究人员又偶然发现水面上还有其他几个池子。有些池子是空的，但另一些则满是蝌蚪。就在这一刻，研究人员意识到，他们所看到的就是非洲巨蛙的巢穴。
研究人员说，这次考察总共发现了22个可能的非洲巨蛙巢穴，其中14个巢穴每个含有多达3000个卵。还有一些巢穴中有不同年龄的蝌蚪，这表明青蛙在重复使用池塘。
研究人员用红外延时照相机，在夜间拍摄一个非洲巨蛙巢穴时，他们观察到一对巨蛙父母照看幼崽直到黎明，并将潜在的捕食者挡在了门外。研究人员说，体型较大的雄性非洲巨蛙会挖掘1米宽的池塘，移走相当于自身体重2/3的沙子和石头。似乎有些巨蛙甚至用挖掘出来的材料建造水池的墙壁。
研究人员表示，这个令人印象深刻的建筑工程，再加上夜间的照看，代表了青蛙父母对后代的高度负责。这也可以解释非洲巨蛙是如何长到如此之大的：青蛙越大，建造的池塘可能就越坚固，对脆弱的新孵化蝌蚪的保护也就越好。
⑵雌蛙会用装死来逃避性骚扰。[105]2023年10月，奥地利进化和行为生物学家卡罗琳·迪特里奇与她的同事组成的研究小组，在《皇家学会开放科学》上发表论文称，春天繁殖季节，聚集在浅水池塘中的雄蛙，经常会骚扰和恐吓雌蛙，并强迫雌蛙与自己交配。长期以来，科学家一直认为雌蛙几乎没有自卫的手段。然而，他们研究发现，欧洲常见的雌蛙会采用欺骗和装死等技巧来逃避困境。
该研究小组在查看实验录像时发现，雌蛙可以采用3种主要策略，来躲避不想交配的雄蛙。在大多数情况下，雌蛙会试图通过在水中旋转身体，从雄蛙的怀里滑出来。雌蛙还会利用雄蛙不挑剔交配对象的行为逃脱。迪特里奇说，在交配季节，雄性普通青蛙会抓住“面前的任何东西”，可能包括其他雄性蟾蜍，长相相似的欧洲蟾蜍，甚至完全不同类型的两栖动物。有一次，有人看到一只雄性蟾蜍试图与一只斑点鲜艳的火螈交配。
当一只雄蛙试图骑上另一只雄蛙身上时，被骑的雄蛙会发出一声被称为释放叫声的呼噜声，以此表明错误。在这项新的研究中，迪特里奇观察到雌蛙会模仿这些声音，试图欺骗不受欢迎的配偶，让它们把自己视为雄性。
在某些情况下，雌性还会通过装死，把自己的表演能力提升到一个新的水平。研究人员在一段视频中看到，一只雌蛙躺在水中，伸开胳膊和腿，一只雄蛙试图与它交配。它一动不动，僵硬得像块木板，似乎已经死了。当雄性最终失去兴趣时，它又振作起来游走了。
研究人员认为，目前还不能得出任何关于雌性交配行为的主要结论。这项研究，是在人工实验室条件下进行的，可能会“扰乱”动物的自然行为。例如，在野外，雌性青蛙很少一次只遇到一只雄性青蛙。目前还不清楚是什么因素影响了雌性选择配偶，或者根本不繁殖。迪特里奇说：“这就是科学的美妙之处，总有另一个问题需要思考。”
（四）探索鱼类繁殖行为的新信息
1．研究盾皮鱼类繁殖行为的新进展
发现反拱盾皮鱼交配和体内受精的证据。[106]2014年11月，鱼类学家约翰·隆格等人组成的一个研究小组，在《自然》杂志网络版上发表论文称，他们发现了，反拱盾皮鱼这种最原始有颚鱼类交配和体内受精的证据。这项研究认为，体内受精行为的起源，出现在脊椎动物进化的开始阶段，并表明史前鱼类的体外受精比如自由排卵，可能在这之后才进化的。
有颚鱼类的繁殖，包括体外受精和体内受精。在体内受精过程中，雄性交配器官比如某些鲨鱼身上的盆腔器官等，会附着在雌性身上。研究人员在盾皮鱼这种已灭绝成为化石的有颚鱼类身上，找到这类器官。这意味着，体内受精或曾是史前有颚鱼类最初的繁殖方式。但是，研究人员还需要更多证据证明，这并不是特定盾皮鱼子群才有的特点。
反拱盾皮鱼，被普遍认为是有颚鱼类中最古老的一种。研究小组研究了一定数量的反拱盾皮鱼化石后，他们发现雄性的反拱盾皮鱼拥有交配器官，而雌性则生有成对的真皮平板类结构，研究人员认为这有助于交配。
这项发现，意味着交配行为在反拱盾皮鱼中很普遍，并且有颚脊椎动物交配行为的起源，发生在其进化的最初阶段。此外，该研究也表明，体外受精这种大多数现存硬骨鱼所采用的繁殖方式，可能是从体内受精进化而来。
2．研究鲈形目鱼类繁殖行为的新发现
⑴雌性睛斑扁隆头鱼体外受精时也能选择配偶。[107] 2016年8月，美国耶鲁大学生物学家苏珊·阿隆佐及其同事组成的一个研究小组，在《自然·通讯》发表的论文显示，即使在水中产卵之后，雌鱼也能影响哪条雄鱼为它们的卵受精。此前，人们一直认为，只有体内受精的物种才能在交配之后继续实施配偶选择。
对于睛斑扁隆头鱼而言，会仔细照顾后代和筑巢的雄性受到雌性的特别青睐。然而，睛斑扁隆头雄鱼中也有一些“滑头”，它们既不照顾后代，自己也不求偶。相反，滑头鱼会在雌鱼和筑巢的雄鱼交配时悄悄凑过去，试图通过释放大量精子来给一部分卵受精。
对此，研究人员说，雌性睛斑扁隆头鱼能分泌一种包裹住卵的卵巢液，以控制卵被哪些精子受精。他们发现，卵巢液能提升精子的速度，增加精子向卵运动的精确度。这降低了精子数量的重要性，而让精子的速度更加重要。因此，卵巢液为筑巢的雄鱼提供了优势：它们的精子数量更少，但速度更快。这一发现表明，在体外受精的物种中，雌性也能在交配后实施配偶选择。
⑵鳄冰鱼在南极冰层深处筑巢繁殖。[108] 2022年1月，德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所深海生物学家奥坦·珀泽领导的“RV极星号”团队，在《当代生物学》杂志上发表研究报告说，他们在南极考察中发现，世界上最大、最密集的鱼类繁殖地“潜伏”在威德尔海的冰层深处。这里密密麻麻地排列着鳄冰鱼巢穴，其数量之多，令海洋生态学家大为震惊。
该研究团队由德国大型研究船“RV极星号”成员组成。2021年2月，这艘船在威德尔海破冰研究海洋生物。在把摄像机和其他仪器拖拽到半公里深的海底附近时，研究人员发现了数千个75厘米宽的巢穴，每个巢穴中都有一条成年鳄冰鱼和多达2100个卵。珀泽说：“这个景象令人震惊。”
声呐显示巢穴延伸数百米，高分辨率摄影设备拍摄了12000多条成年鳄冰鱼的影像。这种鱼能长到60厘米左右，适应极端寒冷的环境。它们能产生类似防冻剂的化合物，得益于该地区富氧的水域，它们是唯一拥有无色、无血红蛋白血液的脊椎动物。
成年鳄冰鱼用腹鳍刮去沙砾，筑起圆形巢穴。但在该航次之前，人们只观察到了数量很少、相距很远的巢穴。在随后的3次拖拽中，研究人员看到了16160个紧密排列的鱼穴，其中76%由雄鱼守护。他们在报告上写道，假设船只横断面之间的区域有相似密度的巢穴，那么，估计约有6000万个巢穴，覆盖了大约240平方公里。由于数量庞大，鳄冰鱼和它们的卵可能是当地生态系统中的关键角色。
珀泽说，成年鳄冰鱼可能会利用洋流寻找产卵地，那里的水域富含其后代爱食用的浮游动物。此外，密集的巢穴可以帮助保护个体免受捕食者伤害。
研究人员说，这个庞大的鳄冰鱼群体，为在威德尔海建立一个海洋保护区提供了新理由。他们把一些观测设备留在了鳄冰鱼巢穴最密集的一个区域，以了解更多关于繁殖和筑巢行为的信息。他们将在一年以后回收这些设备。
3．研究鲼形目鱼类育幼行为的新进展
首次发现蝠鲼在大海中的“育幼院”。[109]2018年6月，美国加利福尼亚大学圣迭戈分校约舒亚·斯图尔特为主要作者的一个研究小组，在《海洋生物学》杂志上发表研究报告称，他们经过长达两年的观察，首次在位于得克萨斯州墨西哥湾附近海域，发现了一处未成年蝠鲼的栖息地。
蝠鲼主要栖居在热带和亚热带海域，以浮游生物及小型鱼类为食，由于聚集场所通常远离沿海，因此难以观察，特别是未成年蝠鲼更难得一见。2016年，斯图尔特在距离得克萨斯州南部海岸约160公里的花园堤岸保护区内，意外发现了几条幼年蝠鲼。
斯图尔特与美国国家海洋和大气管理局的研究人员合作，查看该地区过去25年的潜水日志和照片等资料，并比对已知的鲨鱼及鳐鱼栖息地情况，最终确认这片海洋保护区内95%的蝠鲼都是婴幼儿或青少年。
研究发现，与附近的加勒比海和墨西哥湾其他地区相比，花园堤岸保护区内的珊瑚礁生态系统更健康，且浮游生物更多样化。幼年蝠鲼在较深较冷的水域中捕食后，喜欢栖息于浅海暗礁中以恢复体温，这些珊瑚礁可以保护它们免遭鲨鱼侵害。
（五）探索节肢动物繁殖行为的新信息
1．研究鳞翅目昆虫繁殖行为的新发现
凤蝶选择在幼虫可食的植物产卵。[110] 2011年12月，日本JT生命志研究馆和大阪大学、九州大学的一个联合研究小组，在《自然·通讯》网络版上发表论文称，他们发现了凤蝶的母亲，只选择在幼虫能够食用的柑橘科叶片上产卵的繁殖行为，以及产卵时选择可食用叶片的遗传基因。这是科学家首次从遗传基因角度，了解到昆虫选择在幼虫食物上产卵的繁殖本能。该发现，加深了对昆虫如何随环境的变化改变食物种类，以及昆虫如何进化的理解。
凤蝶在产卵时，用前脚的鞭毛味觉器官感知叶子的味道。研究小组用计算机，对与柑橘叶子提取物发生反应的凤蝶遗传基因进行分析。他们找到控制凤蝶前脚前端感觉鞭毛的遗传基因，通过这个遗传基因制作的蛋白质，与凤蝶喜欢吃的柑橘科植物特有的化合物结合，经过神经传达到大脑，促成凤蝶在特定位置产卵。在该遗传基因不工作时，凤蝶脚部鞭毛即使感知有柑橘叶片物质，也仅仅有20%左右产卵。而通常，凤蝶有70%会产卵。
研究人员发现，另一种与凤蝶基因相近的蝴蝶，选择伞形科植物产卵。研究小组负责人尾崎克久研究员说：“这可能是数百万年前的突然变异所致。凤蝶由于环境的变化调整了食物结构，产生了进化。”
尾崎克久认为，由于凤蝶前脚部的特殊鞭毛能够尝到植物的味道，母亲选择幼虫可食的柑橘科植物产卵，这在分子水平上，揭开了昆虫与植物之间信息传递的机理。其他昆虫，很可能具有相同的机理，进一步深入研究，可能有助于开发出远离害虫的食物。
2．研究膜翅目昆虫繁殖行为的新进展
⑴发现蜂王蚁后依靠信息素维持生殖垄断地位。[111]2014年1月17日，比利时鲁汶大学安妮特·奥斯塔及她的同事组成的研究小组，在《科学》杂志上发表论文称，他们研究发现，群居性昆虫中的蜂王和蚁后，会通过散发饱和性碳氢化合物让工虫不育，以维持其对生殖的垄断地位。这种可抑制工虫生殖的化合物，就是蜂王蚁后信息素，其是从单一的祖先演化而来的。
研究人员表示，这些信息素已经存在了近1.5亿年，它们会在群居性昆虫中发出生育信号。他们研究了沙漠蚂蚁、常见的黄蜂，及黄尾熊蜂外骨骼或角质层的化学特性，并发现了数种在蜂王和蚁后中产生的过量的化合物。
接着，他们在工虫中测试了这些化学物质，发现即使当它们的蜂王和蚁后不在时，饱和性碳氢化合物的存在也会使工虫保持不育。然而，与此同时，这些昆虫的对照组，却会在它们的蜂王和蚁后不在时快速地出现卵巢发育。
研究人员把这项发现与其他研究进行比较，并在64种不同物种中，对蜂王和蚁后产生的过量化学物质进行了调查。他们发现，到目前为止，饱和性碳氢化合物，是最常见的由群居性昆虫中的蜂王和蚁后产生的过量化学物质。
他们的研究表明，类似的碳氢化合物，曾经由蚂蚁、黄蜂及熊蜂的单生祖先，在数百万年前，用来表明它们的生殖状态。综上所述，研究人员的发现意味着，蜂王和蚁后的信息素是它们生育能力的真实标志，而工虫会服从这些信号。
⑵探究蚂蚁蚁后长期储存精子的繁殖行为。[112] 2017年8月，日本基础生物学研究所等机构组成的一个研究小组，在《科学报告》杂志上发表论文称，在蚂蚁的繁殖行为中，蚁后通常只需交配一次，就可终生产卵，精子能在体内长期储存。他们本次研究，发现了可能与蚁后这种繁殖行为相关的12个基因。
很多种类蚂蚁的蚁后寿命，可达10年以上。它们能在一次交配后，把大量精子储藏在一个名为“储精囊”的器官中，以备产卵时使用。蚁后这种在常温下长期储存精子的能力，一直令人不解。
该研究小组以常见的大阪举腹蚁为研究对象，对蚁后进行基因分析，结果发现了12个与蚁后储精囊功能相关的基因，且这些基因先前从未在其他雌性昆虫的生殖器官中发现过。研究人员猜测，这些基因可能在蚁后储精囊的形成及保存精子机制中发挥特殊作用。
研究人员说，在人类不孕不育治疗和畜牧业生产中，均需要冷冻保存精子，如能弄清蚁后如何在常温下长期保存精子的机制，或有助改进人或家畜精子的保存方法。他们将进一步研究这些新发现基因的具体机能。
⑶发现竞争让蚂蚁精子游得更快更好。[113]2018年3月，丹麦哥本哈根大学雅各布斯·布姆斯玛教授主持的一个研究小组，在《BMC演化生物学》期刊上发表论文称，他们研究发现，蚂蚁的精子，在识别出竞争对手的精子后，会变得更活跃，游得更快、更直。
蚂蚁是一种一生只有一天交配机会的社会性昆虫，通过对它们的研究，科学家得以探究当存在其他雄性精子竞争的情况下，有哪些因素改变了精子的行为。
经过一系列实验后，研究人员发现，混合精液中精子机动性的提高，是由其他雄性的精液引起的；如果把精液和蚁后生殖管中的液体混合，也可以观察到类似的现象。无论是与其他雄性还是蚁后的体液混合，精子机动性提高的程度都远大于在自己精液中的程度，活跃精子的比例、精子的游泳速度和轨迹的直线程度，也比在自己精液中分别高出40%、15%和8%。
研究人员分析，蚂蚁的精子在自己的精液中机动性、游泳速度和轨迹直线程度，都没有很明显的提高，这说明要提高精子的机动性对雄性蚂蚁而言代价不小，比如它可能要让精子处在氧化压力之下。这可能会影响精子储存到雌性生殖管之后的长期生存能力。鉴于蚁后储存精子再让卵子受精的过程可能会持续很多年，所以精子的长期生存能力对于雄性和雌性而言其实都很重要。提升精子机动性是否真的以承受更高的氧化压力为代价，未来还有待更深入的研究。
3．研究鞘翅目昆虫繁殖行为的新进展
揭示雌雄葬甲共同喂养后代的秘密。[114] 2016年3月，德国乌尔姆大学化学生态学家桑德拉· 斯泰格尔和她的研究团队，在《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们研究发现，大红葬甲的雌虫在其后代需要照顾时，会释放出一种抑性欲素来减少其雄性伴侣交配的企图，从而促使雄性伴侣与其一起，把精力放在共同养育后代上。
在动物世界中，做了父母的动物都面临着一个抉择：是把精力放于照顾现有后代，还是把精力放在产生新后代上，比如繁殖新的卵。众所周知，葬甲是一种会照顾后代的动物，雌性葬甲在喂养后代时，能获得它们雄性伴侣的帮助。然而，它们如何在喂养当下后代和进行交配之间平衡精力与营养需求，以前一直并不清楚。
此次，该研究团队从德国一片森林中收集到400只甲虫。接着分析它们的交配行为、激素水平，以及与激素合成和产卵相关的基因表达模式。他们的研究表明，雌性大红葬甲在其当前后代最需父母关爱时，会表现出暂时的不育现象，这种不育现象受到一种名为“保幼激素Ⅲ”的调控。
研究人员随后发现，这种因后代诱发的不育现象，会通过一种挥发性物质香叶酸甲酯，其在化学结构上和保幼激素Ⅲ相似，作为信号传递给其雄性伴侣。通过多种试验，研究人员得出结论，是香叶酸甲酯物质的释放，减少了雄性大红葬甲试图与雌性伴侣交配的次数。
研究人员表示，正是由于这些化学信号导致的雌性不育和雄性禁欲行为，让大红葬甲的父母把资源用于幼虫的养育中。另外，这些研究结果也显示，大红葬甲的父母之间有着有效的沟通系统，不仅让它们自身受益，也让它们的后代受益。
4．研究等翅目昆虫繁殖行为的新发现
树白蚁可以无需雄性进行繁殖。[115] 2018年10月，澳大利亚悉尼大学和日本京都大学联合组成的一个研究小组，在《BMC生物学》期刊上发表论文称，他们近日发现，一种树白蚁群体，可以在没有雄性的情况下，建立起成功的、可以繁衍的蚁窝。
论文通讯作者矢代敏久说：“以前报道过的，完全没有雄性的现象，只出现在蚂蚁和蜜蜂中。白蚁的蚁窝，一直都是雌雄数量均等且进行有性繁殖的。我们的论文，第一次证明白蚁也可以完全脱离雄性生存，雌性们过得很好。”
研究人员在日本偏远沿海地区，发现了没有任何雄性的这个种群。他们把这些地区37个蚁窝中个体的形态，与日本其他地区发现的，37个雌雄混合的蚁窝中的个体进行比较。全雌蚁窝中的蚁后受精囊，即雌性在交配后用来储存精子的器官是空的，而雌雄混合蚁窝中的蚁后都储存了足够多的精子。全雌蚁窝中的卵，也都是未受精卵。
矢代敏久说：“有趣的是，我们在雌雄混合种群中，也偶尔会观察到未受精卵的发育。这表明，用未受精卵发育出后代的能力，可能是从雌雄混合的祖先中演化来的，而这种能力为全雌蚁窝的演化提供了一种可能。我们还发现，全雌蚁窝中的兵蚁，与雌雄混合蚁窝的兵蚁相比，头部大小更均匀，总数量更少。这表明，‘全女兵’的阵容在防御上更有效率，这可能有助于全雌蚁窝的维系和传播。”
这项研究表明，在树白蚁的繁殖行为和社会维系中，雄性可能不是必需的，即便雄性之前在其中发挥过积极的作用。研究人员表示，这方面尚需进一步研究，确认其他白蚁物种中是否存在全雌蚁窝的现象。
