奇趣大自然

贏在起跑線

2023年12月
作者:綠色力量
四隻雛生大熊貓躺在毛毯上
大熊貓通過滯育改變胎兒出生的時間。
© Joshua Doubek@Wikipedia

人類有「贏在起跑線」之說,所指是小孩成長於較佳的家庭環境,日後會有較高的成功機會。在動物世界,「贏」的「起跑線」推得更前至出世時間,目的當然不是為了日後的成就,而是關乎生死。因為動物一旦出生在資源貧乏的時間,例如是寒冷而食物較少的冬天,生存機會便會大大降低!

哺乳類動物:胚胎滯育

歐洲的獵人早於百多年前就觀察到一種小鹿,牠們的交配與分娩時間出現異常的差距。後來證實這是由於小鹿囊胚(懷孕最初期的胚胎細胞)在母體子宮內發育速度延緩所致。隨著生物監測技術的進步,生物學家陸續發現更多哺乳類動物也有類似情況,會透過拖延受精卵著床子宮的時間來延後胚胎的成長,當中包括了我國國寶大熊貓,也是利用這種方法來控制胎兒分娩的時間。

哺乳類動物會透過分泌不同組合的荷爾蒙來觸發胚胎滯育或重啟胚胎生長,滯育時間更可長達半年以上,而且不會影響胚胎發展。目前全球已知會出現胚胎滯育的哺乳類有超過130種,當中僅有少數是生長於氣候變化較少的熱帶物種,表示滯育主要是由季節性氣候產生的不利環境因素而觸發,普遍跟食物短缺和惡劣天氣有關。

此外,一些哺乳中的母體體內更會分泌抑制囊胚發育的催乳素,目的是避免在育兒哺乳期間再次懷孕,以便集中資源照顧已出生的寶寶。

昆蟲:季節性滯育

有別於哺乳類動物能夠調節體溫,昆蟲的活動和存活更為取決於環境溫度,因此不少昆蟲物種會在不同的成長階段,以滯育方式避過嚴寒或酷熱的天氣,其中的鱗翅目(蝴蝶和飛蛾)是昆蟲滯育的典型例子。

生物學家發現鱗翅目物種能夠通過抑制蛻皮激素的分泌,減慢幼蟲和蟲蛹階段的蛻變速度,以調校至最佳時機才羽化成為成蟲。有些蝴蝶物種甚至會因滯育時間的長短而發展出不同的季節性型態,例如本地物種黑脈蛺蝶(Hestina assimilis),當中在春季羽化成蝶的一代,牠們在幼蟲階段以滯育方式,刻意延遲羽化,避開食物較少的冬季。此代蝴蝶的少數個體擁有明顯不同的外表,稱為「淡色型」,有說正是由於過度滯育所致。

淡色型黑脈蛺蝶吸食樹汁
正常型黑脈蛺蝶在葉上休息
黑脈蛺蝶因過度滯育而發展出「淡色型」。(上:淡色型/下:正常型)

綜合研究結果,昆蟲滯育主要因光周期、溫度和濕度等環境訊號而觸發,令昆蟲的成長步伐得以伴隨著季節性規律。然而,氣候變化正衝擊著當中的關係。綠色力量進行的「節氣與蝴蝶」調查,從長達十八年的數據反映,近年蝴蝶成蟲出沒的規律受酷熱天氣頻率而影響,造成物候錯位,情況不容忽視(按此了解更多)。

蝴蝶蛹掛在枝上
蝴蝶能抑制分泌蛻皮激素,延長幼蟲期和蛹期,直至寒冬結束才羽化。