Ếch Brazil là loài lưỡng cư đầu tiên được biết đến sống theo hình thức đa thê với 2 bạn tình "chung thủy"

Fabio de Sa, một nhà động vật học tại Universidade Estadual de Campinas, cho biết hình thức giao phối đa thê là hệ thống giao phối phổ biến nhất giữa các loài động vật và thường được thấy ở các loài cá có xương, bò sát, động vật có vú, chim và thậm chí một số động vật không xương sống.

De Sa là tác giả đầu tiên của một bài báo mới xuất hiện trên tạp chí Science Advances hôm thứ tư, bài báo hiện cho thấy chế độ đa thê có ở tất cả các loài động vật bốn chân. Polygyny hay đa thê là tình trang phổ biến trong thế giới động vật, trong đó một con đực giao phối với nhiều con cái trong khi mỗi con cái chỉ giao phối với một con đực.

Hệ thống giao phối của động vật tồn tại liên tục giữa hình thức đa thê, có liên quan đến giai đoạn trước đó trong quá trình tiến hóa và hình thức một vợ một chồng - hình thức này hình thành khi con non của một loài đòi hỏi sự sự chăm sóc kỹ lưỡng của cả con bố và con mẹ.

Hình thức đa thê ở động vật là xu hưởng xảy ra khi những con đực buộc phải cạnh tranh với nhau để giành lấy con cái cũng như các nguồn tài nguyên như lãnh thổ, thức ăn và nước uống.

De Sa và các đồng nghiệp đã quyết định điều tra xem liệu loài Thoropa taophora - một loài ếch được tìm thấy trong rừng nhiệt đới Đại Tây Dương của Brazil có khả năng sống "đa thê" hay không.

Loài ếch rừng này thích sống trong môi trường có nhiều đá và cơ thể của chúng có màu nâu đỏ, giúp cho chúng dễ dàng hòa nhập và thích nghi với môi trường xung quanh, con đực thường có gai ở những ngón tay được dùng để làm vũ khí trong quá trình chiến đấu. Nhóm nghiên cứu đã ghi lại hình ảnh những con ếch này tại các mỏm đá ở rìa rừng nhiệt đới, nơi mà loài ếch này phải tiếp xúc với ảnh sáng mặt trời tương đối nhiều và có ít nước ngọt cũng như những địa điểm để sinh sản. Đây được xem là môi trường nghèo tài nguyên cũng như thức ăn và có thể sẽ ảnh hưởng đến hình thức giao phối của chúng.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng ở môi trường này, những con đực có thói quen đi tuần tra những nơi là môi trường sinh sản của chúng và phát ra những tiếng kêu hung hãn để xua đuổi những kẻ xâm nhập, đồng thời ở gần trứng và nòng nọc để bảo vệ chúng. Khi những con đực khác tiến tới gần khu vực đó và phớt lờ đi những lời cảnh báo, chúng sẽ lao vào tấn công nhau và dùng những gai ngón chân để vật lộn và làm vũ khí tấn công nhau.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành điều tra 7 con con đực đang trong mùa sinh sản và tất cả chúng đều cho thấy cùng một kiểu - một con đực sẽ giao phối với hai con cái (một con trội, một con thứ yếu). Điều đặc biệt là chúng sẽ không thay đổi bạn tình trong suốt mùa sinh sản. Các chuyên gia ghi nhận được rằng con đực có những hành vi bảo vệ những con cái cũng như trứng và nòng nọc của mình trong suốt thời gian đó. Chúng sẽ thường xuyên tuần tra lãnh thổ của mình, phát ra những lời kêu gọi hung hăng để xua đuổi những kẻ xâm nhập, và ở gần trứng cũng như nòng nọc để bảo vệ chúng.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những con đực tiến hành giao phối với hai con cái, trong đó chúng sẽ ưu ái vào "yêu" nhiều hơn với một con, con còn lại thì sẽ được xem làm phương án dự phòng để "đổi bữa". Con cái chiếm ưu thế sẽ cố gắng giao phối bằng cách đáp lại những lời kêu gọi tán tỉnh của con đực bằng tiếng kêu của chính chúng. Đồng thời chúng sẽ tiếp cận con đực và chủ động điều chỉnh tư thế sẵn sàng giao phối và con đực sẽ vồ lấy con cái từ phía sau.

Trong khi điều này đang diễn ra thì con cái thứ hai sẽ đứng sang một bên trong tư thế bất động. Con cái đôi khi cũng kích hoạt giao phối bằng cách ăn một số trứng của con đực.

Con đực thường dành phần lớn thời gian của mình để đuổi những con cái và ngăn cản chúng ăn trứng, nhưng đôi khi nếu nó là con cái được ưu ái hơn thì việc này vẫn sẽ được diễn ra và chúng lại giao phối với nhau để sản sinh ra những quả trứng mới bù vào số trứng bị ăn mất.

Thông qua phân tích các vật liệu di truyền, các nhà quan sát phát hiện ra rằng những con cái chiếm ưu thế thường đóng góp từ 56% đến 97% số lượng nòng nọc con. De Sa cho rằng việc giới hạn mỗi ếch đực có hai con cái có thể do sự kén chọn của con cái. Ếch cái cố gắng chọn con đực và địa điểm sinh sản tốt nhất. Chúng sẽ không thay đổi sau khi tìm được bạn tình phù hợp. Hình thức giao phối đa thê mang lại lợi ích cho cả hai giới. Ếch đực cần ngăn những con đực khác sử dụng địa điểm sinh sản mà chúng vất vả chiếm được. Ngoài ra, có nhiều bạn tình cũng giúp chúng đa dạng hóa vốn gen.

Nhóm nghiên cứu xác nhận những gì họ nhìn thấy trong video bằng cách nghiên cứu vật liệu di truyền và phát hiện ra rằng những con nòng nọc đều là anh chị em cùng cha khác mẹ với số lượng nòng nọc con chủ yếu được đến từ con cái được ưu ái hơn.