尖嘴鱼男怀孕:为什么雌性喜欢大的配偶?

亲代抚育是影响生殖成功的重要因素，对抚育质量的研究有助于理解配偶选择和其他生殖决策。在宽鼻尖嘴鱼中，雄性会“怀孕”并照顾它们的胚胎直到出生。大小不同的雄性尖嘴鱼采用不同的亲代抚育策略，而雌性则偏爱较大的配偶。布里斯托尔大学生物科学学院的研究员Ines Braga Goncalves和哥德堡大学的亲密同事Malin Nygård和Charlotta Kvarnemo，以及乌普萨拉大学的Ingrid Ahnesjö一起研究了尖鳍鱼怀孕的现象，以发现为什么雌性喜欢体型更大的雄性。

在鱼类中，亲代抚育最常由雄性提供。长鳍鱼、海马和海龙(海龙科)的雄性从交配到出生都在照料身体上发育的胚胎。有育苗囊的属，如突触在美国，提供的照料与哺乳动物怀孕相似，所以正在孵蛋的雄性被称为“怀孕”。

亲代抚育提高了许多不同动物的生存和后代的质量。然而，这种照料需要父母为其提供能量，并影响其一生的繁殖成功。当亲代资源有限时，后代数量和体型之间的权衡可能导致后代数量减少，但代价或优势是什么?

宽鼻琵琶鱼是大西洋东部的一种温带海洋生物，雄性有两层皮褶，形成一个育儿袋，雌性在交配时将卵放入其中。交配后，雄性保护胚胎，并提供氧气和营养（除了来自母亲的卵黄），直到幼鱼从育儿袋中出来。

这里描述的研究结果表明，在宽鼻尖嘴鱼中，Syngnathus typhleL. 1758，在胚胎大小和雄性所能照料的胚胎密度(胚胎数量除以育儿袋体积)之间存在权衡;雄性会根据自己的体型选择其中一种或另一种。尽管有不同的亲代策略，小的和大的雄性在怀孕期间造成了相似的身体状况损失。

尖嘴鱼育儿袋中卵的大小与卵的数量
在鱼类中，较大的卵子通常会产生更大的胚胎和幼鱼，它们生长得更快，存活得更好。宽鼻尖嘴鱼卵大小与雌鱼体大小呈正相关，每只雌鱼产的卵大小相近。当交配对象是小雄而不是大雄时，雌性通过转移蛋白质含量更高的卵来补偿，但它们不调整卵的大小。

发育中的鱼类需要氧气，而氧气在水中的扩散度和溶解度都低于空气。胚胎通过卵的表面呼吸。可以直观地认为，大型鸡蛋的表面积-体积比(体积比)是不利的。然而，即使在氧气利用率有限的情况下，大鸡蛋似乎和小鸡蛋表现一样好(或更好)。这表明鸡蛋的表面积体积比(大小)并不像以前认为的那样影响呼吸。

布里斯托大学的合作者Ines Braga Goncalves、哥德堡大学的Malin Nyg和Charlotta Kvarnemo以及Ingrid Ahnesj Ingrid Ahnesj在乌普萨拉大学研究海鱼怀孕，了解为什么女性更喜欢体型较大的雄性。研究小组着手调查卵子大小是否影响眼袋中的氧饱和度水平，以及不同大小的雄性之间眼袋中的氧饱和度水平是否存在差异。大约三分之一的男性怀孕（18天），他们测量了血氧饱和度水平，卵囊中的卵子密度，胚胎质量，胚胎存活率和男性身体状况。

更大的雄性有更长的和更宽的育儿袋，可以容纳更多的蛋，但仍然提供一个较低的孵化环境，为发展胚胎。育儿袋中较低的胚胎密度可改善子代的营养和氧气供应。研究发现，体型较大的雄性产生的胚胎更重，这与卵的初始大小无关。小雄性的胚胎密度更大，存活率更高，但胚胎质量更低。

研究发现，体型较大的雄性产生的胚胎更重，这与卵的初始大小无关。小雄性的胚胎密度更大，存活率更高，但胚胎质量更低。

其他研究人员对宽鼻尖嘴鱼的研究发现，雌性更喜欢体型较大的伴侣。出生后，较大的幼鱼生长得更快，生存得更好。大型雄性尖嘴鱼似乎是首选的伴侣，因为它们在“出生”时对后代的体型有积极影响，这与雌性提供的卵的初始大小无关。

为育儿袋中发育中的胚胎提供氧气
孵卵的雄性为发育中的胚胎提供一个充氧的囊环境。用光纤探针测量胚胎发育过程中育雏囊液中的氧饱和度水平。囊中的氧含量低于周围海水中的氧含量，并且随着胚胎的发育而降低。

袋子底部的氧气含量比中间的高，特别是在大型雄性中。这可能是由于较低的局部胚胎密度和更密切的接触脉管袋壁。如果整体上较低的卵密度导致较高的育儿袋含氧量，那么大型雄性将能够比小型雄性为胚胎提供更多的含氧量环境。但这没有被发现。

怀孕雄鼠窝囊液中的氧饱和度不受卵大小和雄鼠体型大小的影响。如果:大鸡蛋和小鸡蛋在初始发育过程中消耗的氧气量相似;雄性不论体型大小，都能提供相同的氧气环境;发育中的胚胎对氧气的需求各不相同，因此总的来说氧气水平是相同的。

正在孵卵的雄性将营养转移到发育中的胚胎中，并能从育儿袋中丢失的卵子或胚胎中吸收营养。也许大型雄性提供更多的营养每个胚胎，因为他们的育儿袋较低的卵密度。如果从丢失的胚胎中重新分配营养(育儿袋中大约20%的卵子无法发育)，它们的胚胎可能也会更重。

水温对孵化的影响
研究小组发现，在较高水温下孵卵的雄性比在较冷条件下孵卵的雄性具有较低的眼袋氧饱和度水平。在其他鱼类研究中，发现水温对水中溶解的氧气量有不利影响，但会增加鱼类新陈代谢、胚胎发育速率，从而增加胚胎耗氧量。

如果水温对宽鼻尖嘴鱼的食物摄取量和进食活动的影响与其他鱼类相似，这就可以解释在更温暖的水域孵育的雄鱼，尽管预测在更高的温度下代谢速率更快，但情况会更温和地下降。雄性的情况在不同的处理中没有差别，这是我们所期望的，如果雄性在更高的温度下孵卵，平均食物摄入量更高。

在宽鼻尖鱼中，卵的大小似乎没有预期的那么重要，因为它对胚胎存活或袋氧饱和度没有影响。总体结果表明，对于雌性宽鼻尖嘴鱼来说，选择一个更大的雄性，因为它可能产生更大的幼鱼，提高了它的繁殖成功率。一旦脱离了育儿袋的保护，体型较大的后代存活的机会更大。虽然体型较小的雄性在怀孕期间可能有更好的后代存活率，但它们的后代更小，能量储备更少，可能会被更多想要吃它们的嘴巴所容纳。