何民強 田軍東 李文韜 路紀琪*

（1 鄭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，鄭州 450001）（2 鄭州大學(xué)生物多樣性與生態(tài)學(xué)研究所，鄭州 450001）

生存與繁衍是動物的本能，盡管多樣的無性繁殖方式產(chǎn)生“新個體”效率明顯較高，但有性繁殖被認為必然具有重要的進化意義和巨大的現(xiàn)實意義 (Crow, 1994; Lively and Morra, 2014; Cohen and Marron, 2023)。在營體內(nèi)受精的有性繁殖動物，交配是雄性使雌性成功受孕的前提條件 (Brennan and Orbach, 2020)。但是，在自然條件下，由于難以直接觀察、易受觀察者出現(xiàn)的影響、交配持續(xù)時間通常較短以及難以與某些社會行為相區(qū)分等原因，對非模式脊椎動物的交配行為往往知之甚少 (Bernsteinet al., 1980; Brennan and Orbach,2020)。為此，開展野生動物交配行為研究，不僅是認識動物繁殖生物學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是探究自然選擇和性選擇如何作用于交配行為的基礎(chǔ)，亦有助于理解動物有性繁殖演化這一進化生物學(xué)問題 (Lively and Morra, 2014; Cohen and Marron,2023)。

動物的交配行為是性選擇的基礎(chǔ)，涉及雌雄雙方，而自然選擇和性選擇則均可作用于交配行為 (Brennan and Orbach, 2020; Dixson, 2021; Faselet al., 2023)。根據(jù)交配行為的發(fā)生進程，可將動物的交配劃分為交配前、交配過程和交配后，其中交配過程涉及雄性將生殖細胞輸送至雌性體內(nèi)的過程，交配前則主要涉及配偶選擇以使雙方常相伴隨但尚無交配現(xiàn)象，而交配后則指雌雄雙方完成交配且常彼此在空間上呈分離狀態(tài) (Opieet al., 2012；尚玉昌，2014; Firmanet al., 2017; Richards, 2017; Dixson, 2021; Petersen, 2022; Cezar and da Silva Evangelista Junior, 2023)。有關(guān)動物交配前和交配后的性內(nèi)和性間配偶選擇，已有較多的研究報道 (尚玉昌，2014; Brennan and Orbach, 2020;Petersen, 2022; Sentenskáet al., 2023)。但是，有關(guān)動物交配過程的量化分析卻較為匱乏，以致尚未充分理解交配模式在有性繁殖動物中如何演化的問題 (Dewsbury and Pierce Jr, 1989；賈志云等，1999; Dixson, 2021)。

交配模式存在種間變異性和種內(nèi)相對穩(wěn)定性，影響交配模式的因素有雄性生殖器結(jié)構(gòu)、婚配制度、社會組織、有效性比和性狀的波動非對稱性等 (Dixson, 2012)。在哺乳動物的交配過程中，依據(jù)有無鎖結(jié) (genital lock)、 有無抽動 (pelvic thrust)、是否多次插入 (multiple intromission)、是否多次射精 (multiple ejaculation) 或是否長時插入(prolonged intromission)，可將雄性哺乳動物的交配模式劃分出16 個類型 (Dewsbury, 1972; Dixson,2021)。其中，非人靈長類動物的交配模式可歸于第3、10、11 和12 類型 (Dewsbury, 1972；賈志云等，1999; Dixson, 2021)。獼猴屬 (Macaca) 已命名物種25 種 (Strier, 2021; Ghoshet al., 2022)，為分布最廣泛的非人靈長類類群，具有多雌多雄式的社會結(jié)構(gòu)特征，雌性多留居于出生群而雄性常于性成熟期前后遷出出生群，交配模式有單次爬跨射精 (single-mount-to-ejaculation, SME) 和多次爬跨射精 (multiple-mount-to-ejaculation, MME) 2 種類型 (Thierry, 2011; Dixson, 2021)。例如隸屬fascicularis種組的日本猴 (M.fuscata) 被歸為無鎖結(jié)、有抽動、多次爬跨射精型 (熊成培和王岐山，1991)，隸屬sinica-arctoides種組的紅面猴 (M.arctoides) 則表現(xiàn)為有鎖結(jié)、有抽動、單次長時插入跨爬射精型 (Dixson, 2012)。

獼猴 (M.mulatta) 是自然界中分布最為廣泛的非人靈長類物種，其典型社群由多個成年雄性和多個成年雌性以及未成年個體組成，雌性終身留居于出生群，雄性則多在性成熟前后離開出生群而擴散至其他群體，從而常形成以母系關(guān)系為紐帶的社群特征，并且群內(nèi)成年個體間具有嚴格的線性等級關(guān)系，成年雄性間等級關(guān)系更加嚴 格(Thierry, 2011；田軍東等，2011a)。獼猴與日本猴、食蟹猴 (M.fascicularis) 和臺灣猴 (M.cyclopis) 被劃為fascicularis種組，該種組的交配模式被歸于第10 類型，即無鎖結(jié)、有抽動、多次插入和無長時插入 (Dixson, 2012)。然而，以往對獼猴交配模式的研究多在圈養(yǎng)或半圈養(yǎng)條件下實施，甚至未觀察到交配中出現(xiàn)抽動、多次插入等現(xiàn)象(Dewsbury and Pierce, 1989)。獼猴華北亞種 (M.m.tcheliensis) 現(xiàn)僅自然分布于太行山南端，故而被稱為“太行山獼猴”，是中國現(xiàn)生最北端的野生獼猴 (路紀琪，2022)。迄今為止，對太行山獼猴的繁殖生態(tài)已有較多認識，但對其交配模式的研究僅限于圈養(yǎng)群體 (侯進懷等，1998) 以及野外群體的初步觀察 (李德森等，1990)，關(guān)于野外條件下交配過程的量化分析尚屬空白，遑論與近緣物種的比較研究。為此，本研究基于個體識別，對太行山獼猴國家級自然保護區(qū)的濟源五龍口地區(qū)太行山獼猴的交配前、交配過程和交配后的行為進行了觀察和量化分析，以期了解太行山獼猴的交配行為參數(shù)和交配模式，深化對獼猴屬物種繁殖生態(tài)學(xué)的認識。

1 研究方法

1.1 研究地點

本研究地點為河南太行山獼猴國家級自然保護區(qū)的濟源五龍口地區(qū) (北緯35°12′49″，東經(jīng)120°41′25″)。該保護區(qū)位于河南與山西交界的太行山南端，為中國地形第二階梯向第三階梯過渡區(qū)，略呈東西走向、中間略南凸的狹長片區(qū)，區(qū)內(nèi)山勢陡峭，海拔600 ~ 1 200 m；氣候?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，冬冷夏熱，年均氣溫14.3 ℃，年均降水量675 mm，雨水偏于夏季；植被類型以暖溫帶落葉闊葉林為主，兼具部分針葉混交林，森林覆蓋率達92%以上 (宋朝樞和瞿文元，1996；胡玉梅等，2004)。

經(jīng)過30 余年的保護，太行山南端太行山獼猴數(shù)量由20 世紀90 年代的約2 000 只增至約4 000 只(路紀琪，2022)。濟源五龍口地區(qū)由20 世紀80 年代初的1 群50 余只發(fā)展至多群數(shù)百只，目前該區(qū)域核心區(qū)的太行山獼猴群體主要包括WKL-1A、WKL-1B、WKL-2 和WKL-3 群，除每天有指定人員定時、定點進行補投食物 (玉米、花生等) 之外，獼猴仍可取食周邊可利用自然食物資源，如野葡萄、殼斗科植物種子、荊條嫩莖、君遷子果實等植物以及部分動物 (以節(jié)肢動物幼蟲及成蟲為主)(宋朝樞和瞿文元，1996; Luet al., 2007)。

1.2 研究對象

本研究以WKL-1A 群為目標群，該群由原WLK-1 群 (180 余只) 于2017 年分群形成，繼承了WLK-1 群的主要成年雄性和雌性個體，并且分群時該群體數(shù)量 (約120 只) 較WLK-1B 群 (約50 只)大?；隗w型、毛色、面部、傷痕等特征，對群內(nèi)獼猴進行個體識別并命名。參考劉振河等(1986) 和田軍東等 (2011a)，對群內(nèi)個體進行性別-年齡組劃分。2018 年11 月至2019 年10 月，該群包括92 只獼猴。其中成年雌性31 只，成年雄性10 只，亞成年個體11 只，青少年個體28 只，2018年春夏季出生嬰猴19 只，新生嬰猴死亡7 只，成年雄性JB于2018年12月遷出本群，此外無其他遷入遷出或個體死亡現(xiàn)象。

交配需要雌雄雙方參與，雌性獼猴具有月經(jīng)周期但可受孕狀態(tài)信號并不明顯 (Thierry, 2011)，從而難以判定雌性是否因處于可受孕狀態(tài)而參與交配，而成年雄性個體在交配期則可能隨時參與交配，因而以成年雄性為對象可更好地進行行為數(shù)據(jù)采集。此外，獼猴社群內(nèi)成年雄性數(shù)量相對較少(成年雄雌性比約為1∶2.9) (Thierry, 2011)，選擇以成年雄性為對象則可在相對較短時間內(nèi)，對群內(nèi)所有成年雄性進行觀察與行為記錄，從而可更有效地采集數(shù)據(jù)。由于可能存在雌性個體與群外雄性交配的現(xiàn)象，以群內(nèi)雄性個體為對象可能錯失部分數(shù)據(jù)，但群外交配現(xiàn)象相對較少 (Ruiz-Lambideset al., 2017)，故而本研究以WLK-1A 群內(nèi)成年雄性為對象。

1.3 行為數(shù)據(jù)采集

研究期間 (2018 年11 月至2019 年10 月)，于每日08: 00—17: 00 (冬季時段，11 月至翌年3 月) 或18: 00 (夏季時段，4—10 月)，以WLK-1A 群內(nèi)的成年雄性為對象，利用焦點動物取樣法對成年雄性進行行為數(shù)據(jù)采集。所采集行為參考太行山獼猴PAE 行為譜 (田軍東等，2011b)，主要包括社會理毛 (social grooming)、跟隨 (following)、挨坐(contact siting)、邀配 (solicitation)、嗅陰 (anus-genital sniffing)、 交配 (copulatory behavior)、 爬跨(mounting) 等行為數(shù)據(jù)。其中，爬跨是指雄性后肢抓握雌性后肢而前肢常按壓在雌性背部但不伴隨射精現(xiàn)象，交配則是在爬跨基礎(chǔ)上發(fā)生射精現(xiàn)象，射精過程常伴隨雄性身體短暫性僵持及退下后乳白色精液遺落出并固化。每日開始觀察時隨機選取1只成年雄性為焦點對象進行觀察，當(dāng)該個體在前2 min 觀察時間內(nèi)與雌性發(fā)生爬跨或交配則將其作為有效焦點對象，對其開展10 ~ 20 min 行為取樣；若所觀察雄性個體未在前2 min 內(nèi)與雌性發(fā)生爬跨或交配行為，則放棄對該雄性個體的觀察，進而隨機選擇其余未觀察雄性。為保證數(shù)據(jù)覆蓋度，在取樣過程中，確保每2天對群內(nèi)所有成年雄性個體進行至少1 次的10 ~ 20 min 的觀察。此外，為便于后期核查數(shù)據(jù)，觀察過程中使用數(shù)碼攝像相機 (HDR-AS50, Sony Corporation) 進行攝制錄像。采用連續(xù)記錄法 (continuous recording method)記錄數(shù)據(jù)，包括行為類型、發(fā)起者、接受者和持續(xù)時間。

研究期間，共采集有效焦點數(shù)據(jù)935 條，總觀察時間15 270 min，共記錄到爬跨或交配行為1 049 條。因成年雄性JB 于2018 年12 月底遷出研究群，且爬跨或交配數(shù)據(jù)僅有5條，故未將其加入數(shù)據(jù)分析中。

1.4 獼猴屬交配行為數(shù)據(jù)檢索

為探究獼猴屬物種交配行為參數(shù)及交配模式與系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的相關(guān)性，檢索并分析了該屬物種交配行為參數(shù)及模式相關(guān)文獻。分別在百度學(xué)術(shù)和中國知網(wǎng)、谷歌學(xué)術(shù)和Web of Science 中，以關(guān)鍵詞“獼猴AND 交配模式”和“Macaca AND(Mating pattern OR Copulation behavior)”分別檢索，以獲取包含獼猴屬物種交配行為參數(shù)及模式的文獻。共檢索到紅面猴(Chevalier-Skolnikoff,1975)，食蟹猴、獼猴和冠毛獼猴 (M.radiata)(Shivelyet al., 1982)，日本猴和藏酋猴 (M.thibetana) (熊成培和王岐山，1991)，豚尾猴 (M.nemestrina) (Tokudaet al., 1968) 7 個物種的交配行為參數(shù)與模式，包括交配時間、爬跨時間、爬跨次數(shù)、抽動次數(shù)、射精時長以及交配模式。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所采集數(shù)據(jù)利用Microsoft Office 2016 進行整理與匯總，數(shù)據(jù)以平均值 ± 標準差 (mean ± SD) 展示。依據(jù)基于全基因組數(shù)據(jù)所分析靈長類系統(tǒng)進化關(guān)系文獻 (Kudernaet al., 2023)，以幾內(nèi)亞狒狒(Papio papio) 為外群，繪制了獼猴屬部分物種的系統(tǒng)進化樹 (圖1)；依據(jù)文獻 (Thierry, 2011)，將獼猴屬物種分為3 個種組和4 個社會風(fēng)格類型，以分析該屬物種交配模式與這三者的關(guān)系。利用二項式檢驗對配對行為發(fā)起者進行檢驗，差異的顯著性水平設(shè)為α = 0.05。

圖1 獼猴屬7 個物種交配模式和參數(shù)與系統(tǒng)發(fā)育樹、種組、社會風(fēng)格關(guān)系. SME：單次爬跨射精；MME：多次爬跨射精；sin-arc：sinica-arctoides種組；fas：fascicularis種組；sil-syl：silenus-sylvanus種組Fig. 1 Relationship between copulatory pattern and parameters and the phylogenetic tree, group category, social style in seven macaque species.SME: single-mount-to-ejaculation; MME: multiple-mount-to-ejaculation; sin-arc: sinica-arctoides group; fas: fascicularis group; sil-syl: silenus-sylvanus group

2 結(jié)果

2.1 交配前行為

社會理毛是太行山獼猴交配前的主要行為(49.8 %,n= 3166)，雌性個體較雄性發(fā)起較多的行為為社會理毛 (32.8%和16.9%)、跟隨 (14.5%和7.5%) 和挨坐 (11.2%和7.9%)，而雄性較雌性發(fā)起較多的行為為邀配 (5.2% 和3.2%) 和嗅陰(0.8%和0%)。此外，交配前行為主要由雌性個體發(fā)起 (61.8%) (二項式檢驗，P< 0.05)。

2.2 交配過程

雌雄個體配對成功 (初次觀察到成年雌性與雄性發(fā)生爬跨行為并伴有射精現(xiàn)象) 后，在主動或因受到外界刺激 (其他個體突然吼叫、跑跳等) 而發(fā)起交配時，雄性常立即爬跨雌性，以前肢按壓雌性背部，后肢抓握雌性后肢下部或著地，雌性多呈四肢著地站立。雄性獼猴的陰莖可在爬跨前或爬跨過程中勃起，隨后插入雌性陰道。在插入期間，雄性個體常快速抽動陰莖，隨即從雌性個體身上退下，然后兩者挨坐或進行社會理毛，直至下一次爬跨開始，此過程稱為一個爬跨回合 (圖2)。通常情況下，爬跨回合可重復(fù)十余次，平均 (11.9 ±1.3) 次，隨后雄性常表現(xiàn)出身體痙攣，伴有張嘴、露齒及發(fā)生鳴叫等現(xiàn)象，尤其是有射精現(xiàn)象 (所排出精液常迅速固化并呈凝膠狀)。交配后雄性個體通常會取食 (92.5%) 固化的精液，雌性亦有取食。在最后一個爬跨回合中，雌性多回視雄性并伴咧嘴、嗚鳴等，偶爾會用前肢抓拽雄性。此后，雌性個體會給雄性個體理毛，二者隨后分離。由12 次爬跨回合以及1次射精，構(gòu)成一次完整的交配過程，而此配對關(guān)系可維持約2.1 d (標準方差為2.03 d，n= 212，范圍：1 ~ 11 d)。因此，太行山獼猴的交配模式屬于多次爬跨射精型。

圖2 太行山獼猴一次完整交配過程示意圖Fig. 2 Schematic diagram of a complete copulation of Taihangshan macaque

研究期間，共記錄到1 049 次爬跨或交配行為，其中包含射精的交配有86 次，占總交配次數(shù)的8.3%。太行山獼猴一次完整的交配過程持續(xù)時間為 (719.4 ± 43.3) s (n= 42，范圍：190 ~ 1312 s)，平均每次爬跨時長為 (3.6 ± 0.05) s (n= 963，范圍：1 ~ 13 s)，平均每次爬跨間隔持續(xù) (67.4 ±2.03) s (n= 876，范圍：11 ~ 558 s)，平均爬跨(11.9 ± 1.3) 次才能到達射精狀態(tài)，平均每次射精持續(xù) (10.4 ± 0.21) s (n= 86，范圍：4 ~ 16 s)，平均射精間隔時間為 (588.8 ± 106.6) s (n= 4，范圍：333 ~ 768 s)。

2.3 交配后行為

在一次完整的交配過程完成后 (圖2)，參與雙方一般不會立即分離，而是進行社會理毛、挨坐休息等。在所觀察的80 次交配后行為中，雌性為雄性理毛占19.4%，而雄性為雌性理毛僅占3.8%；成年雌性和雄性個體休息、移動和跟隨的占比分別為18.1%、 5.0%、 3.8% 和19.4%、 5.6%、0.6%；僅有1 例雄性在交配后覓食，1 例雄性攻擊雌性。

2.4 獼猴屬部分物種交配模式比較

基于系統(tǒng)演化關(guān)系、傳統(tǒng)分類群組與社會風(fēng)格，比較了獼猴屬部分物種的交配模式及參數(shù)。其中，系統(tǒng)演化關(guān)系分析結(jié)果支持傳統(tǒng)分類群組的劃分，且各物種的交配模式類型和系統(tǒng)演化關(guān)系與傳統(tǒng)分類群組均基本吻合，僅食蟹猴呈現(xiàn)出以多次爬跨射精 (MME) 型為主 (53%) 的交配模式。從交配參數(shù)來看，物種間變化較大， MME 型的物種爬跨次數(shù)為8 ~ 12次。社會風(fēng)格分組與交配模式類型匹配關(guān)系不甚明顯，僅提示社會風(fēng)格偏嚴格 (Ⅰ和Ⅱ型) 的物種可能傾向于MME型，而偏寬松 (Ⅱ和Ⅲ型) 的物種則傾向于SME型 (圖1)。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，太行山獼猴的交配模式為多次爬跨射精型；一次完整的交配過程包括12 個爬跨回合和1次射精，持續(xù)時長平均為 (719.4 ± 43.3) s；交配前行為以社會理毛為主，而交配后行為則以社會理毛和休息為主；獼猴屬物種的交配參數(shù)存在種間差異，交配模式與系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和傳統(tǒng)群組分類基本吻合，但與社會風(fēng)格相關(guān)性不明顯。

交配是營有性繁殖動物成功繁衍的前提，亦是自然選擇和性選擇發(fā)揮作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一(?gmo and Moralí, 2022; Cohen and Marron, 2023)。性選擇理論認為，高等動物中因雌性個體繁殖成本常高于雄性，故雌性在繁殖中占主動地位，常被稱為挑剔的雌性 (choosy female) (de Vries and Lehtonen, 2023)。本研究發(fā)現(xiàn)，雌性太行山獼猴是交配前行為的主要發(fā)起者，并且在配對期間常通過社會理毛等行為來維持配對關(guān)系，該結(jié)果與日本猴和斯里蘭卡獼猴 (M.sinica) 的研究結(jié)果一致(Tokuda, 1962; Chevalier-Skolnikoff, 1975)，但與李德森等 (1990) 對太行山獼猴交配行為的觀察結(jié)果相反，可能是由于后者不僅樣本量小 (7 例)，且研究方法欠規(guī)范 (僅在拍攝紀錄片時進行觀察，而未進行基于個體識別的系統(tǒng)觀察)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，配對個體間社會理毛行為所占比例最高(49.7%)，且主要由雌性個體發(fā)起，這可能是雌性采取的維持配偶關(guān)系的策略，即通過投入理毛行為以獲取交配機會，符合生物市場理論認為的“投入-收益”現(xiàn)象 (No? and Hammerstein, 1995;Sentenskáet al., 2023)。

在自然選擇、性選擇的作用下，動物演化出具有物種特異的生殖系統(tǒng)特征與交配模式，可根據(jù)有無鎖結(jié)、有無抽動、是否射精前插入以及是否多次射精4 個特征判定動物的交配模式 (Dewsbury, 1972; Dixson, 2021)。依據(jù)此標準，太行山獼猴的交配模式可歸屬于第10 類型，即交配過程中無鎖結(jié)、有抽動、多次插入和多次射精型——多次爬跨射精，該過程與圈養(yǎng)太行山獼猴的研究結(jié)果相一致 (侯進懷等，1998)。

本研究量化了太行山獼猴具體交配過程并進行了屬內(nèi)種間比較分析。首先，本研究發(fā)現(xiàn)，成年雄性太行山獼猴平均經(jīng)歷約12 個爬跨回合才完成射精，其交配模式屬于多次爬跨射精型，與同屬于fascicularis種組的日本猴相似，但有別于sinica-arctoides種組的單次爬跨射精型 (熊成培和王岐山，1991)。前人研究發(fā)現(xiàn)，獼猴等哺乳動物存在性高潮現(xiàn)象，而性高潮的演化可能與確保成功受孕相關(guān) (Lodé, 2019; da Silvaet al., 2023)。由此看來，獼猴的多次爬跨射精可能是為提升受孕而演化的交配模式，或者是雌性為了暫時“壟斷”所選雄性個體而形成的配偶保護策略 (Dixson, 2021)。其次，頻繁爬跨之后才射精，可能與獼猴屬物種的社會組織與社會結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。在Ⅰ類社會風(fēng)格中，獼猴和日本猴社群內(nèi)成年個體間具有嚴格的線性等級結(jié)構(gòu)，而且成年雌雄性比偏向雌性個體，但由于雄性需要“多次爬跨射精”而導(dǎo)致難以實現(xiàn)有效交配。這既表明了雌性在繁殖過程中占主導(dǎo)地位，亦可能使得高等級雄性無法壟斷可繁殖雌性資源，而低等級雄性或群外雄性亦可被雌性選擇，進而獲取一定的繁殖機會，或者低等級雄性及群內(nèi)出生雄性因高等級雄性的排斥而傾向于離群尋求繁殖機會，從而演化出雌性留群、雄性擴散的社群特征 (Shivelyet al., 1982; Caldecott, 1986; Thierry, 2011)。

致謝：感謝濟源五龍口風(fēng)景管理局對本研究的大力支持；感謝太行山獼猴國家級自然保護區(qū)濟源管理局對本研究的許可。