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本文通过四种社交情境实验，揭示了侏儒针鱼（Dermogenys collettei）雄性的社交关联策略主要受交配机会驱动。研究发现，雄性倾向于优先接近与另一雄性配对的雌性，而非接近竞争对手；当选择对象仅为雌性时，其对数量变化不敏感。雄性的关联偏好与所观察到的求偶行为时长相关，这提示了潜在的公择偶模仿（male mate-choice copying）行为。本研究采用简化的社群环境，为理解复杂社群中关联行为的基本规则提供了新见解。
1 引言
群居生活为个体成员带来效益与成本并存的双重性。一方面，更大的群体能通过风险稀释和更早的威胁侦测来增强反捕食机制；另一方面，群居也便于社会学习，使个体通过观察同种个体的行为和偏好获取信息。然而，生活在更大的群体中也增加了对资源和繁殖机会的潜在竞争。特别是在混性别群体中，个体间的互动会影响配偶选择、竞争和获取繁殖机会。最终，与社群生活相关的权衡取舍受到群体规模、生态条件以及个体间合作与竞争相互作用的影响。
交配决策可能受到群体内社会环境的影响，这在塑造生殖动态中起着关键作用。尽管雌性择偶已被广泛研究，但研究也表明雄性同样会表现出交配偏好。雄性可能在精子生产成本高昂、提供亲代抚育，或在社群中只有一小部分雌性在特定时间可接受交配的情况下进行配偶选择。为了使雄性能够进行适应性配偶选择，需具备三个主要前提：第一，雌性质量存在可感知的变异；第二，雄性无法与所有可获得的雌性交配；第三，选择带来的收益超过评估雌性质量所需的成本。因此，在复杂的社群中，雄性的关联策略应最大化潜在配偶的数量和质量，同时避免竞争对手以尽量减少代价高昂的雄性间争斗和精子竞争。
选择最佳交配对象需要耗费时间和精力。为了降低这些成本，群居物种的个体可能依赖于从同种个体的交配互动中收集信息，这导致了非独立的配偶选择。同种个体的交配决策因此可以增加潜在配偶的感知吸引力，对于缺乏经验的个体或在个体评估配偶质量困难的情况下可能特别有利。然而，虽然复制其他雄性的配偶选择决策可以减少与寻找配偶相关的能量和机会成本，但利用这种社会信息也会增加精子竞争的风险。因此，预计雄性在做出配偶选择决策时，会权衡依赖社会信息的成本和收益。然而，令人惊讶的是，很少有研究探讨雄性格斗对手和雌性潜在配偶的变异如何共同影响雄性的配偶选择决策。
本研究使用二选一偏好测试法，检验雄性的关联偏好是否会因社交条件的不同而改变。具体而言，我们研究了侏儒针鱼（Dermogenys collettei，一种有雄性择偶记录的群居胎生鱼）雄性的关联偏好在四种社交情境中的变化。我们操控了呈现给焦点雄性的刺激鱼的性别（即雌性或雄性）和数量（即一个或两个个体），测量其相较于一个雄性-雌性配对（以下简称“配对”）的关联偏好。通过这种方式，我们操控了呈现给焦点雄性的雄性间竞争潜力和交配机会，同时使用雄性-雌性配对作为基线，既提供了交配机会（即配对中的刺激雌性），也提供了竞争者（即配对中的刺激雄性）。这些条件使我们能够评估焦点雄性是否对同种个体的数量敏感，并优先与配对而非单个个体关联。具体预测如下：焦点雄性会因群聚行为而优先与两个而非一个个体关联；此外，雄性会更偏爱与未配对的雌性而非已配对的雌性关联，这将表明雄性遵循最小化（精子）竞争的关联策略；我们还检验了雄性是否会根据雌性数量调整其关联偏好，这将表明社交决策受到增加的交配机会的引导；我们也评估了雄性是否通过调整其关联偏好来避免雄性间竞争，预测焦点雄性将避免与雄性关联，且这种效应会随着雄性数量及其体型增大而增强；最后，我们检验了雄性的配偶偏好是否对竞争对手雄性对雌性进行的求偶行为量敏感。
2 材料与方法
2.1 研究对象系统
侏儒针鱼是来自东南亚的内部受精、胎生淡水鱼，生活在由6至128个个体组成的混性别鱼群中。成年侏儒针鱼表现出性二态性和性双色性。雌性体型大于雄性，而雄性则在其特化的臀鳍上展现出更鲜艳的红色和黄色色调。在我们的实验中，雌性平均体长为3.09 cm，雄性平均体长为2.38 cm。雌性择偶已被证明受雄性红色着色强度的影响。相比之下，雄性通过在雌性下方游动并进行独特的求偶展示，并依据雌性腹部被称为“孕斑”的橙色装饰物的大小评估潜在配偶。孕斑大小根据生殖阶段波动，并影响雄性的配偶选择。此外，攻击性互动在两性中都很常见，尽管雄性通常更具攻击性。
2.2 研究种群
本研究中使用的侏儒针鱼均为性成熟的野生捕获个体，饲养于瑞典斯德哥尔摩大学的水族馆设施中。实验鱼以混性别组的形式饲养，保持12:12小时暗/光周期，平均水温23°C。
2.3 实验设置
使用二选一偏好测试装置评估雄性偏好。测试环境包括一个容纳焦点雄性的主隔间和两个容纳刺激鱼的小隔间。隔间由透明丙烯酸屏障隔开，以允许视觉线索，屏障上的小穿孔便于嗅觉线索传递。试验使用架设的摄像机记录。关联区域定义为靠近屏障的5 cm长区域。为了防止外部环境干扰视觉，水箱被不透明的隔板包围。
2.4 二选一偏好实验
雌性根据体型和孕斑大小进行目测匹配以最小化尺寸相关差异。雄性未进行尺寸匹配，但实验后测量所有雄性，雄性体型不影响观察到的关联模式。焦点雄性和刺激鱼来自不同的饲养缸，以防止熟悉度的影响。刺激物的放置位置经过随机化和平衡处理以减轻侧偏效应。给予30分钟的适应期，在此期间焦点雄性和刺激鱼之间的视觉互动被不透明的隔板阻挡。适应期后，手动移开不透明隔板，允许焦点雄性感知来自两个刺激隔间的视觉线索。每次试验持续45分钟。
2.5 处理
我们设置了四种不同的处理来测试焦点雄性对呈现刺激物的偏好。其中一个刺激物始终是一个配对（即一雌一雄），而另一个隔间中的刺激物则有所变化。处理组在呈现鱼的数量（即一个或两个）和性别（即雄性或雌性）上有所不同。每种处理使用不同的焦点雄性重复24次。
2.6 测量
使用“EthoVision XT”软件分析记录的影像，以追踪焦点个体并量化其在每个关联区域停留的时长。关联时间被用作配偶选择的替代指标。随后，我们使用关联时间计算焦点雄性的偏好强度（SOP）。SOP的计算公式为：在配对关联区域停留时间减去在处理组关联区域停留时间，再除以在关联区域的总停留时间。因此，数值介于1和-1之间，1表示完全与配对关联，-1表示完全与处理组关联。
此外，我们使用“BORIS”软件量化了配对中雄性的求偶行为。具体而言，我们计算了配对雄性进行求偶展示的时长。求偶被定义为雄性通过在雌性下方紧密游动来评估雌性接受度，使用孕斑作为其可观察的配偶选择线索。
我们拍摄了所有鱼的侧面和腹面照片用于形态学测量。使用“ImageJ”软件进行所有形态学测量。
2.7 统计方法
首先，我们测试了每种处理的SOP是否显著不同于零（即无偏好）。然后，我们测试了SOP在处理间是否存在差异，使用了包含处理性别（即雄性或雌性）和处理组中鱼的数量（即一个或两个）及其交互项的线性模型。我们移除了不显著的交互项。最后，我们在所有四种处理之间进行了SOP差异的事后比较。
其次，我们分析了配对中雄性的求偶行为及其与焦点雄性SOP的关系。如果焦点雄性对刺激雄性的交配决策有反应，我们预计在配对中求偶行为更多时，会发现焦点雄性对配对的SOP更强。
第三，我们探究了焦点雄性的总活动量（即通过“EthoVision XT”追踪测量的移动距离）是否因处理而异。
第四，我们测试了刺激鱼（包括配对和处理个体）的形态特征是否与焦点雄性的SOP相关。
第五，我们测试了可能与配对雄性求偶行为共变的潜在特征。
所有分析均在R软件中完成。
2.8 伦理声明
我们遵循了ASAB/ABS关于非人类动物研究伦理待遇的指南。所有实验程序均获得了斯德哥尔摩动物研究伦理委员会的批准。
3 结果
3.1 焦点雄性的偏好强度和活动模式
首先，我们测试了焦点雄性针对四种不同处理（即一个雄性、两个雄性、一个雌性或两个雌性）相较于配对的关联偏好。焦点雄性更多地与配对关联，而非单个或成对的雄性。此外，我们发现微弱的、不显著的证据表明焦点雄性比单个雌性花更多时间与配对在一起，但焦点雄性并未比两个雌性更多地与配对关联。总体而言，处理组的性别，而非处理组中鱼的数量，显著预测了焦点雄性的SOP。事后检验显示，在与一个雄性和两个雄性处理组中，SOP显著高于与两个雌性的处理组。处理组之间没有其他显著的SOP差异。
其次，我们测试了配对中求偶行为的量是否预测了焦点雄性的关联偏好。当包含所有求偶数据时，SOP与求偶行为之间没有显著关系。类似地，当我们排除配对雄性未进行任何求偶或仅进行短暂求偶的试验进行分析时，在处理组为一个雄性、两个雄性或两个雌性的情况下，SOP与求偶行为之间没有显著关系。相比之下，当呈现的选项是配对与单个雌性时，焦点雄性更多地与求偶时间更长的配对关联。
第三，我们探究了一般的活动模式是否因处理而异或影响SOP。当处理组中存在雌性时，焦点雄性的活动量显著高于处理组中存在雄性时。然而，处理组中鱼的数量并不影响焦点雄性的一般活动量。此外，在任何处理组中，活动量与SOP之间均无关系，所有处理中仅存在不显著的负趋势。
3.2 形态特征是否影响偏好强度或求偶行为？
接下来，我们测试了焦点雄性的SOP是否与刺激个体（包括配对和处理个体）的任何形态特征相关。我们发现SOP与配对及刺激雌性的体长、配对雌性相对于处理雌性的体长均无关系。此外，SOP与配对雌性和处理雌性的孕斑大小（无论是绝对值还是相对于体长）也无关系。此外，刺激雄性和配对雄性的体长以及它们的相对体长与焦点雄性的SOP也不相关。
最后，我们探究了影响配对雄性求偶行为量的潜在因素。我们发现，配对雌性的绝对和相对孕斑大小均不影响雄性求偶持续时间。相比之下，雄性似乎更倾向于对体型较大的雌性进行求偶，尽管这种趋势仅边际显著。此外，处理组（即水箱另一侧的鱼）对配对雄性的求偶行为没有显著影响。
4 讨论
我们提供的证据表明，一种群居鱼的雄性在四种不同的社交情境中战略性地与同种个体关联。具体而言，雄性更倾向于接近已与另一雄性配对的雌性，而非其他竞争雄性。当替代选择是单个雌性时，雄性也倾向于接近已与另一雄性配对的雌性，并根据配对雄性和雌性之间发生的求偶行为量调整其关联行为。然而，当替代选择是两个雌性时，雄性并未表现出对已配对雌性的任何偏好。与预期相反，雄性侏儒针鱼并未根据实验箱任一侧鱼的数量改变其关联偏好。总体而言，我们的结果表明雄性侏儒针鱼利用关于同种个体的信息，包括其性别和潜在的求偶活动，来指导关联策略。
我们发现侏儒针鱼雄性更喜欢与配对关联，而非其他雄性。这种行为可以解释为焦点雄性避免竞争雄性，或倾向于与配对中的雌性关联。如果雄性的关联策略以避免竞争雄性为指导，我们预计会发现在一个雄性和两个雄性处理组之间的关联存在差异。具体而言，预计雄性会更避免两个雄性而非一个雄性，因为冲突的可能性应随着竞争对手数量的增加而增加。然而，我们没有找到支持这一预测的证据。因此，我们假设雄性侏儒针鱼明显偏好接近已配对雌性而非竞争雄性（无论一个或两个），主要是由配对中雌性提供的潜在交配机会驱动的。由于侏儒针鱼习惯生活在混性别鱼群中，我们的结果表明，雄性的关联策略将优先考虑潜在的交配机会，即使雌性已与另一雄性配对。
当面对多个雌性时，雄性侏儒针鱼的关联行为更为复杂。这可能反映了识别可接受雌性与最大化潜在交配机会之间的权衡。焦点雄性在雌性处理组中的活动量高于在雄性处理组中。这表明当两侧都存在雌性时，它们花费更多精力检查不同的刺激物。有趣的是，焦点雄性并未比已配对雌性更多地与一对雌性关联，尽管一对雌性提供了双倍潜在交配机会且没有直接竞争。雄性侏儒针鱼也（尽管不显著）更常与已配对雌性关联而非单个雌性。这些结果共同表明，雄性侏儒针鱼在做出关联决策时并非仅仅专注于避免潜在的精子竞争。
我们的结果暗示雄性侏儒针鱼可能进行配偶选择模仿。由于精子竞争风险增加，配偶选择模仿在雄性中通常被认为罕见。然而，最近的一项元分析表明这可能比以前认为的更常见。在精子竞争风险在整个种群中都很高、雌性质量或接受度差异显著、以及收集雌性质量信息对雄性成本高昂的物种中，雄性配偶选择模仿可能演化。所有这些前提条件在侏儒针鱼中很可能都满足，因为它是一种高度一雄多雌的物种，具有通过孕斑评估雌性生育能力的耗时的雄性求偶行为。重要的是，配对雄性的求偶时长预测了焦点雄性与该配对关联的时间，但这仅限于雄性进行求偶的配对，而在雄性完全不求偶的配对中则无此反应。因此，雄性似乎并未对缺乏求偶行为（作为雌性质量低的潜在指标）做出反应。相反，雄性表现出对求偶强度更高的配对的关联时长增加。这与在其他物种中观察到的模式相反。雄性侏儒针鱼似乎更关注进行更多求偶行为的配对——但仅限于替代选择是单个雌性时。重要的是，当处理组中呈现两个雌性时，我们未发现求偶行为与关联偏好之间的关联。这里，两个雌性提供的增加的潜在交配机会可能超过潜在复制配对雄性配偶选择的好处。总体而言，关联偏好与求偶之间的关系在我们的四种处理中均微弱或缺失，这也可能表明缺乏统计效力来检测像交配行为这种高度可塑性性状的小效应。尽管如此，我们的数据表明，侏儒针鱼的雄性配偶选择模仿可能仅在有限的社交情境下出现。
如果存在“第二雄性精子优先”现象，配偶选择模仿可能是侏儒针鱼雄性的适应性策略。遗憾的是，目前尚不清楚侏儒针鱼的精子优先模式。此外，需要注意的是，在我们的实验设置中，焦点雄性无法进行求偶行为或交配，因为与雌性的物理接触被透明屏障阻止。因此，我们只测量了关联偏好，而非实际的配偶选择。尽管如此，关联测试通常被用作鱼类配偶选择的替代指标。虽然在侏儒针鱼中没有证据表明关联时间与配偶选择相关，但在其他胎生淡水鱼中的研究表明关联时间可以是鱼类配偶选择的合理代理指标。最终，测试雄性配偶选择模仿不仅应测试关联偏好，还应允许自由交配并测量不同社交情境下的精子分配。未来的工作应旨在通过移除最初配对的雄性来直接测试雄性配偶选择模仿。
战略性地与同种个体关联在群居鱼类中尤为重要，这不仅因为更大的群体降低了个体捕食风险，还因为需要找到最佳交配对象。我们没有发现侏儒针鱼偏好与最大可能数量的同种个体关联的证据，因为关联差异是由处理个体的性别而非数量驱动的。这与来自新加坡（而非马来西亚）种群的侏儒针鱼发现相符。一般来说，鱼类似乎能够区分不同规模的群体。例如，当面对两个不同规模的群体时，鳉鱼优先与更大的鱼群关联。本研究中缺乏群聚效应，可能是由于个体在实验室环境中感知到的捕食风险较低，或者由于数量差异较小（一个 vs. 两个个体）。先前的研究表明，在数量较少时，鱼类可能不会选择更大的鱼群。
我们发现孕斑大小对配对雄性求偶行为没有影响。虽然在侏儒针鱼中先前已显示雄性偏好孕斑较大的雌性，但在当前设置中，雄性没有在不同雌性之间选择，可能愿意对呈现给它们的任何雌性进行求偶。尽管如此，雄性似乎更倾向于对体型较大的雌性进行求偶，尽管这种趋势不显著。这可能是因为在其他鱼类物种中，较大雌性可能比小雌性具有繁殖力优势。此外，雄性似乎并未根据水箱另一侧潜在竞争对手的数量（即处理组）调整其求偶行为。这表明可能需要雄性之间的直接互动（或至少更近的距离）才能增加感知到的竞争风险。
关联策略对于生活在复杂环境中的社会性动物至关重要。我们将雄性侏儒针鱼置于四种简化的社交情境中，发现它们更喜欢与配对关联而非其他雄性，并且倾向于与进行求偶行为的配对关联，这表明了配偶选择模仿行为——但仅在有限的社交情境范围内。总体而言，我们简化的社交设置阐明了一种群居鱼类的战略性关联行为，同时也产生了需要在更自然条件下检验的假设。未来的研究可以测试我们在受控实验室环境中观察到的基本关联模式如何影响野外侏儒针鱼鱼群，可能整合种群密度、性别比以及栖息地复杂性或捕食压力等生态因素。
