对果蝇来说，找到合适的伴侣就是唱对歌。现在，研究表明雄性果蝇不仅仅是通过给情人唱小夜曲来给她留下深刻印象，它们还会不遗余力地压倒竞争对手。雄性果蝇用高频率的拍打翅膀来干扰对手的情歌，从而增加了赢得雌性果蝇芳心的机会。

这项发表在《细胞》杂志上的新研究解释了果蝇的大脑是如何协调求爱和侵略性竞争的——这一框架最终可以帮助科学家理解人类是如何灵活地调整自己的行为以适应不同的社会环境和互动的。研究结果还表明，果蝇的交配决定不仅受到雌性偏好的影响，还受到雄性之间相互作用的高度影响——这一点在之前的雄性-雌性个体配对研究中没有得到重视。

神经生理学和行为实验室的负责人Vanessa Ruta说：“事实证明，交配成功并不仅仅取决于雄性果蝇在求偶过程中是否精力充沛。”“还在于他是否能成功地将求偶和攻击时刻交织在一起，从而获得相对于其他雄性的竞争优势。”

捕捉求偶行为

在之前大多数关于微小的黑腹果蝇如何交配的研究中，研究人员观察到一只雄性和一只雌性在一起。这让人们了解了雄蝇的歌声是如何让雌蝇接受交配的。但是Ruta和她的同事怀疑这些实验并不能完全反映苍蝇求偶的真实本质。

“在野外，苍蝇在一个非常复杂的社会环境中选择配偶。很多苍蝇聚集在一块腐烂的水果上，很可能会有很多雄性苍蝇在追逐雌性苍蝇。”“在过去，这种相互作用并没有在实验室实验中被捕捉到。”

Ruta的团队由前洛克菲勒研究生Tom Hindmarsh Sten和Rufei li领导，他们现在都是斯坦福大学的博士后研究员，他们建立了两只雄性果蝇争夺一只雌性果蝇的实验。他们使用姿势跟踪软件和计算工具来解开这三个人之间复杂的相互作用和反馈。

通常情况下，雌性果蝇不太可能与没有翅膀的雄性交配，因为雄性不会唱歌，也不会说话。然而，当研究小组将一只无翼雄蝇和一只有翼雄蝇放在一只雌性果蝇身上时，雌性果蝇有时会与无翼雄蝇交配——通常是在有翼雄蝇唱歌时，雄蝇离她很近的时候。实验表明，单个果蝇的歌声质量不如歌声本身那么重要。

Li说：“这表明雌鸟实际上并不是根据谁的歌最完美来做出选择的。”“没有翅膀的雄鸟可以在有翅膀的雄鸟唱歌的时候溜进来，而雌性也同样乐于接受。”因此，没有翅膀的雄鸟可以利用竞争对手的歌声——实际上是有翅膀的雄鸟。

阻碍竞争

但是，当两只会唱歌的有翅膀的雄性鸟在争夺配偶时，研究小组观察到了别的东西。当一只雄鸟开始在雌鸟附近唱歌时，另一只雄鸟开始迅速拍打翅膀，发出一种明显的高频嗡嗡声——与求偶时的歌声不同。

通过对雌性果蝇大脑的研究，以及在播放求偶歌曲和拍打翅膀的录音时对其行为的观察，研究人员发现，拍打翅膀的声音扰乱了雌性果蝇感知清晰求偶歌曲的能力。求偶歌曲激活了一组促进交配的神经元，而拍打翅膀的声音激活了相反的神经元，阻碍了雌鸟的接受能力。

“这些振动实际上干扰了雌蝇的听觉系统，使它们听不到附近雄蝇的声音，”Hindmarsh Sten说。

总之，这些数据挑战了长期以来的假设，即雌性根据雄性的求爱表现做出所有的交配决定。相反，雄性果蝇会平衡两种行为：向雌性鸣唱求偶之歌，让她愿意交配；当雄性果蝇试图鸣唱时，它会向竞争对手扇动翅膀，以破坏它的求偶行为。交配的成功取决于雄性之间的持续斗争，而雌性的选择则取决于哪个雄性成功地战胜了它的竞争对手。

社会竞争的神经科学

为了更好地理解雄性是如何协调这些行为的，研究人员记录了雄性唱求偶歌或轻弹时的神经活动。

在雄性果蝇中，当它们看到一个类似于潜在配偶的移动的小物体时，与求偶有关的神经元就会被激活。然而，当果蝇听到另一只雄性的求偶声时，引起攻击性的特定神经元被激活。重要的是，求爱和促进攻击的神经元可能同时活跃，这解释了雄性如何在不完全停止任何一种行为的情况下迅速在求爱和攻击之间切换。

当对雄性进行基因改造，使它们促进攻击的神经元沉默时，雄性就会停止拍打翅膀，即使有其他雄性在场。然而，它们继续向雌性求爱，这表明这两种行为是由独立但相互作用的脑细胞控制的。

研究人员说，类似的大脑机制可能也存在于人类中，我们不断地平衡合作与竞争——不仅仅是在浪漫的互动中，而是在我们调整自己的行为以适应社会伙伴的时候。

Ruta说：“大脑中发生的让苍蝇形成这些相反行为的细节可能与其他系统相似。”