人類雙胞胎並不總是完全相同的，我們看到的那些長得一模一樣的多為同卵雙胞胎。同卵雙胞胎是在偶然的情況下，由一個受精卵一分為二而產生的。而異卵雙胞胎則是由兩個受精卵分別受精而成的。對異卵雙胞胎來說，他們甚至連性別都可以不同。
然而，在進化生物學家眼裡，異卵雙胞胎的存在是一個長期以來令他們百思不得其解的困惑。沒有人知道為何會出現這樣的情況。因為生育異卵雙胞胎具有諸多缺點，這似乎是一個很難從進化角度來解釋的問題：雙胞胎的存活率很低，而且母親在分娩雙胞胎時會面臨很高的生產風險。
在一項新發表於《自然-生態與進化》雜誌的研究中，生物學家通過計算機模擬和建模，解釋了為什麼自然選擇傾向於釋放兩個卵子。
為什麼會有雙胞胎？
1970年，英國生物統計學家邁克爾·布爾默（Michael Bulmer）出版了具有里程碑意義的《人類雙胞胎生物學》（The Biology of Twinning in Man）一書。從那時起，生物學家就開始對這樣一個問題產生疑問：雙排卵是自然選擇的結果，還是是像同卵雙胞胎一樣的偶然事件？
產生同卵雙胞胎的那種胚胎分裂並非遺傳性的，而且同卵雙胞胎的發生率不隨人類生物學的其他方面而變化。因此同卵雙胞胎的產生在任何意義上看都是偶然的。
但是對於異卵雙胞胎來說，其發生率卻是會隨著母親年齡的變化而變化的，而且是可遺傳的。這些特徵似乎不像是偶然事件可以導致的。
雙胞胎的缺點
生育雙胞胎有許多缺點，尤其對於那些無法獲得足夠醫療保障的人群來說，生雙胞胎幾乎完全是弊大於利的。雙胞胎比單胎更容易在童年時期死亡，雙胞胎的母親在分娩時也面臨更高的死亡風險。
與其他類人猿一樣，人類女性似乎也是「天生」一次生育只孕育一個孩子。那麼，既然生育雙胞胎的代價如此高昂，為什麼進化沒有將它消除呢？
一個矛盾點在於，對生育率高的人群來說，雙胞胎的母親在生命結束時，往往比其他母親具有更多的後代。這表明，至少對母親來說，生雙胞胎可能存在一定的進化優勢。
但是，如果事實真的如此，為什麼雙胞胎又這麼稀少呢？
模擬母親
為了解決這些問題，研究人員在新的研究中利用真實人群中的母親、兒童和胎兒的生存數據，構建了數學模型。
在模型中，研究人員可以調節女性在每次生理週期中排出的是一個卵子還是兩個卵子。他們還模擬了不同的排卵策略，根據年齡來設置女性在每次生理週期中的排卵數量，比如在某個年齡階段的排卵期，只能一次排出一個卵細胞，但到了另一個年齡階段就可以排出兩個卵細胞。
如此一來，他們就可以比較在不同的排卵模式下，每個母親最終所擁有的孩子數量。
在這個模型中，他們發現那些在25歲左右時從單排卵轉變為雙排卵的女性，最終所擁有的存活的孩子數量最多——多於那些一直都只排一個卵子，或一直以來都排出兩個卵子的女性的存活孩子數量。
這意味著，隨著年齡的增長，自然選擇傾向於實施一種無意識的從單排卵到雙排卵的轉變。
延長生育能力的策略
這種轉變之所以是有益的，原因在於胎兒的存活率（即受精卵成功發育，母親分娩出活著的嬰兒的機率）隨女性年齡的增長而迅速降低。因此，隨著女性年齡的增大，轉而在每次排卵期排出兩個卵子可以增加分娩的成功機率。
那麼這是否意味著，雙胞胎是自然選擇幫助年紀較大的女性生育而產生的副作用？
為了解答這個問題，他們又進行了一次模擬實驗。這一次，在女性進行雙排卵時，他們會在生育前就移除一個後代。通過這樣模擬中，他們發現，一生中一直進行雙排卵但從未生育過雙胞胎的女性最終擁有的存活的孩子數量，比那些生了雙胞胎，並從單排卵轉為雙排卵的女性最終擁有的存活的孩子數量更多。
這表明，如果從母親的進化優勢的角度出發，最理想的排卵策略是一直進行雙排卵但從不生育雙胞胎。從這一點來看，似乎表明異卵雙胞胎的確只是雙排卵這種有益策略的一個意外的副作用。
作者：
Joseph L Tomkins
Rebecca Sear
Wade Hazel
原文標題為「Not all twins are identical and that’s been an evolutionary puzzle, until now」，於2020年5月11日首發於The Conversation，原文連結：https://theconversation.com/not-all-twins-are-identical-and-thats-been-an-evolutionary-puzzle-until-now-138209，中文內容略有編輯，僅供參考，一切內容以原文為準。
封面圖來源：nikosapelaths / Pixabay