走进科学
进化的代价：有求偶优势的个体，脑子可能更小
研究发现，性选择推动体型差异大的哺乳动物嗅觉基因扩张，大脑基因却萎缩，揭示求偶与认知的进化博弈。
进化生物学里有个老问题：性选择怎么影响整个基因组的发展？性选择就是那些有特定特征的个体更容易找到伴侣，生儿育女，让这些特征在种群里传开。我和Milner进化中心的同事们最近发现，雄雌体型差异——也就是性体型二态(SSD)——跟哺乳动物的基因变化关系密切。这给我们理解性选择如何雕琢基因组开了扇新窗。
性选择是个厉害的家伙，专管繁殖相关的特征。它通过择偶(异性间选择)和同性竞争两种方式发力，久而久之，就改变了基因组的模样，加速跟繁殖成功挂钩的基因进化。比如，人类男性比女性高，可能就跟这种压力有关。声音、体型、羽毛，这些外在特征都可能被它重塑。最近的研究还指出，性选择不光改了基因蓝图(基因组)，还影响了活跃基因的表达(转录组)。
雄雌体型不同是性选择常见的杰作。看看南方象海豹(Mirounga leonina)或者北方毛皮海豹(Callorhinus ursinus)，雄性体重能比雌性重250%以上。可像纳塔尔长指蝙蝠(Miniopterus natalensis)或者人类，雄性比雌性重不到50%，差别就小多了。大差异往往意味着雄性之间打得头破血流，进化出高大身材这种能帮他们赢得伴侣的特征。不过，这对身体的影响研究得多，对基因组的影响却一直是个谜。
我们研究了124种哺乳动物的基因家族，结果挺震撼：体型差异大的物种，嗅觉相关的基因家族明显扩张，而大脑发育的基因家族却缩水了。这说明，在雄性竞争激烈的物种里，资源更倾向投到能帮它们找到对象的特征上，比如靠嗅觉认出伴侣的气味，而不是脑力发展。反过来，体型差异小的物种，大脑相关基因多了起来，似乎自然选择更青睐聪明才智和复杂社交，而不是性竞争的肌肉秀。
说到这儿，得提提性冲突——雄性和雌性的选择方向有时候是反着来的。比如孔雀(Pavo cristatus)或孔雀鱼(Poecilia reticulata)，雄性进化出鲜艳的颜色和抢眼的外形，确实能吸引雌性，可也容易被天敌盯上。这种冲突让共用的基因材料在两性间表达不同，解锁了性偏向基因。比如孔雀鱼的亮色基因，在雄性身上大放异彩，在雌性身上就低调得多。
我们分析发现，SSD直接影响基因家族的演化，塑造了性发育和认知的关键分子路径。那些受性选择强烈驱动的基因——比如控制体型或颜色的——进化得特别快。基因复制也能帮忙，缓解两性间的冲突，让性特异特征更顺畅地发展。
性选择可不是单打独斗，它跟自然选择和生态压力一起，共同打造物种多样性。比如，雄性体型大在打架时占优势，但吃得多，被抓的风险也高。再比如人类，发达的大脑和复杂社交可能提升繁殖成功，可发育慢、耗能多也是代价。这种“得失之间”的博弈，决定了物种的多样性。
想象一下，一只雄性大猩猩靠块头称霸，赢得配偶，可它得拼命找食，还得躲开猎手。而人类靠脑子搞合作，虽然养大脑费劲，但社交网络让生存更有保障。我们的研究从基因层面揭示了这种博弈怎么在分子上上演，细化了性选择如何影响哺乳动物基因组的理解。
接下来，还得深挖这些基因变化怎么影响行为和认知。或许某天我们会发现，为什么有些动物嗅觉灵敏却不善思考，而另一些靠脑子吃饭却不怎么拼外形。这些新发现会打开研究的大门，帮我们解答进化如何在基因层面塑造生物多样性的根本问题。
