在選擇配偶時，雌性古比魚(guppies)并不關心誰是最忠誠的，而是關心誰是最稀有的。佛羅里達州立大學生物科學系的Kimberly A. Hughes教授及其合作者，在10月30日的Nature雜志上發表了他們的最新研究，首次闡明雌魚更傾向于選擇稀有雄魚，這一結論來自于野生動物研究，而不是實驗室分析結果。其在雄性古比魚的遺傳學差異研究，能夠幫助我們理解人類及其他生物的變異。
生物種群表現出龐大的遺傳多樣性。如何解釋這些多樣性一直以來都具有挑戰性，尤其當變異是發生在強烈自然選擇下的特征上。生態上重要特征的高度遺傳多樣性不能由標準的種群遺傳模式(包括方向性自然選擇、遺傳漂變和突變)來解釋。相反地，不同的平衡選擇(基因型適合度在時間、空間上變化)或者作為基因型頻率的一個功能，已經被提議用來解釋這個多樣性。但是，產生平衡選擇的生態學機制仍然未知。
成年雄性古比魚中表現出來的色型(圖)是高度遺傳的，而且其在種群內也是高度變異的，是已知形態學多樣性的一個最典型的例子。負向頻率依賴選擇(Negative frequency-dependent selection, NFDS)——是一種選擇形式，在這個選擇過程中稀有基因型受到喜愛——能夠潛在地保持這種廣泛的多態性。但是，自然環境下的實驗證據還很少。目前，已有實驗室數據證明，雌魚的配偶選擇與這個多樣性有關，雌魚對稀有的或新奇的色型具有強烈的偏好。如果這個偏好是發生在自然條件下，那么就會引起雄性著色的 NFDS和提高變異。
為了闡明在自然環境條件下，具有不同色型的雄性古比魚是否具有生殖優勢，Hughes和她的合作者在特立尼達拉島的 3個不同種群，進行了17個獨立實驗。研究了特立尼達拉島的古比魚，發現具有稀有色型的雄性古比魚相比較普通雄魚而言，更容易交配和生存時間更久。雄魚的顏色差異是遺傳的而非由飲食或溫度引起的。雄魚的真實外貌對雌魚并不重要，雌魚是棕黃色的，具有交配的選擇權。
“在任何一組中，無論我們設置哪一種稀有色型，雌魚更容易與此色型的雄魚交配從而產生更多的后代，”Hughes稱。所以，一種雄古比魚在一個分組——例如，將它們放在有很多看起來跟他們相似的魚的河流中——如果非常常見，對于雌古比魚是無用的。但是，如果將這些常見雄魚取出，放在僅有一種或兩種其它跟他們相似的不同河流中，這種雄魚突然變的非常稀有，他們就變成深受歡迎的配偶。
在一項早期研究中，Hughes指出，在一個自然種群中，具有稀有色型的雄性古比魚，與具有普通色型的魚相比，具有一個生存優勢。在特立尼達拉島持續三星期的調查研究中，有70%的普通雄魚存活下來，而在稀有雄魚中，這個比例高達85%。
這項新研究——論文標題為“在野生古比魚種群中，雌魚與稀有雄魚的交配優勢，”報道了由更早的野外實驗中雌魚產生的后代親子鑒定分析的結果。
這項研究支持了關于“稀有雄性效應”的理論，這項理論指出，具有當地環境中稀有表型的雄魚，比起具有普通表型的雄魚更具有生殖優勢。
Hughes為這個 “稀有雄性成為交配冠軍” 的新理論提出了新的見解。但是起初，她卻不認同這個理論，她認為這是不可能的。然而，“我們得到了一個意義重大的、顯著的結果，”她說。
Hughes 指出，古比魚(Poecilia reticulata)是進行這項研究的一個理想物種，因為雄魚的顏色差異是如此的顯而易見，而且有如此多的變異。其它魚類也表現出顏色差異，但是不如古比魚的顏色差異寬泛。“這些古比魚是變異冠軍，”她稱。但這并不是說，雌魚只能簡單尋求稀有雄魚。所有雄性古比魚都會精心的進行交配儀式，它們成扇形散開鰭片來追求配偶。
Hughes稱，下一個有待解決的問題是：在一個特殊種群中，為什么雌性古比魚選擇最稀有的雄魚?盡管有足夠證據證明古比魚的“稀有雄性效應”，但是這種現象的進化過程還是未知的。這可能是因為，在選擇對她們來說陌生的配偶時，雌性古比魚正在嘗試避免近親繁殖，這能引起后代的家族遺傳疾病。或者雌魚避免與以前交配過的雄魚、與以前的配偶有著相似色型的雄魚發生再交配。
古比魚問題在進化生物學中引起一個長期存在的迷惑：為什么物種中的個體們在遺傳上如此多樣化?Hughes稱， 對“為什么物種在遺傳上是多樣化的?”這個問題的理解，是研究人類在疾病易感性的變異、維護健康的作物和家畜種群、保護瀕危物種方面的關鍵。
注：這項研究中，Hughes的合作者是森林湖學院生物學系的Anne E. Houde、多倫多大學生態和進化生物學系的Anna C. Price和F. Helen Rodd。他們的研究受到加拿大國家自然科學基金和自然科學和工程研究委員會的支持。