在动物王国中，雄性和雌性在繁殖方面经常扮演不同的角色。大多数动物都扮演着“传统”的性别角色，雄性为接近雌性而竞争，雌性可以挑剔伴侣，然后承担抚养后代的大部分父母职责。然而，也有许多动物性别角色“颠倒”的例子，雌性与雄性竞争，通常与许多雄性交配，然后让它们承担抚养幼崽的工作。
长期以来，科学家们一直在争论这些截然不同的性别角色的原因，并且存在几种试图解释这种现象的假设。每个假设都有一些支持证据，但也有一些批评。现在，来自莱布尼茨灵长类动物研究所、莱布尼茨动物园和野生动物研究所 (IZW)、马克斯普朗克鸟类研究所和其他研究所的科学家对已发表的文献进行了新的审查，以评估在动物物种中观察到的各种性别角色的成人性别比例。该论文发表在《生物学评论》杂志上。
人们假设一个物种或种群中成年雄性和雌性的比例接近 1:1，因为预计有性繁殖会产生相等数量的雄性和雌性后代。然而，成人性别比 (ASR) 可能会有很大差异，例如，如果某一性别迁移或经历更高的去世率。在之前的研究中，183 种鸟类中只有 35% 的成年雄性和雌性数量相等，而 ASR 从等足类动物的强烈雌性倾向（只有 1% 的雄性）到某些鸟类的强烈的雄性倾向（90% 的雄性）不等。哺乳动物的 ASR 通常偏向雌性，而鸟类通常偏向雄性。
来自理论和实验研究的证据表明，ASR 与配偶获取过程、育种系统、父母照顾模式和性冲突有关，但之前尚未系统地审查 ASR 在性别角色变化中的作用。在当前的论文中，作者收集了数据来说明成年性别比例在驱动各种动物分类群中不同性别角色方面的潜在作用。他们还确定了未解决的问题并提出了可以导致更好地理解性选择和性别角色演变的研究。
例如，成年种群中雄性过多的滨鸟物种更有可能一妻多夫（一只雌性在一个繁殖季节有多个雄性伴侣），并将后代的照顾留给雄性。然而，在滨鸟物种中成年雌性占优势的地方，交配系统更可能是一夫多妻制（雄性同时有几个雌性伴侣），雌性对雏鸟的照顾做出更大的贡献。甚至在生活在同一栖息地并吃相同食物的密切相关的物种之间也能看到这种情况。
黑杜鹃 ( Centropus grillii ) 和白眉杜鹃 ( C. superciliosus ) 都是杜鹃的一种（但不是筑巢寄生虫），它们出现在坦桑尼亚南部同一地区的同一栖息地。白眉麻雀的成年雄性和雌性数量大致相等，它们形成一夫一妻制，共同抚养幼崽。然而，成年黑猫中雄性占优势，而且它们是一妻多夫制，雌性有多个配偶，不承担育儿责任。
有趣的是，在某些情况下，雄性白眉猫比雌性数量多，雌性往往会一妻多夫，与几只雄性交配，并让这些雄性抚养小鸡。这表明配对系统可能并不总是固定的，它们可能由 ASR 驱动。
该审查还发现了不同的 ASR 与同一物种内的不同性别角色相关的实例。例如，长期研究报告称，斑点鬣狗 ( Crocuta crocuta ) 群体之间的 ASR 存在巨大差异。“我们之前表明，社会支配中的性别偏见是一种与性别角色直接相关的特征，是由斑点鬣狗群体的组成驱动的，但我们尚未确定 ASR 是否是竞争机制的主要驱动力女性和男性，”研究合著者 Oliver Höner 说。
“找出鬣狗群体 ASR 的变化是否会影响这些群体和总体种群的表现也很有趣，”该研究的合著者 Sarah Benhaiem 说，她是 Leibniz-IZW 塞伦盖蒂斑点鬣狗项目的负责人。
ASR 对于整个物种来说不一定是相同的，因为它在个体种群或群体中。例如，大象、抹香鲸 ( Physeter macrocephalus ) 和几种温带蝙蝠物种形成了复杂的母系社会，其中群体仅由雌性组成，雄性要么独居，要么组成全雄性群体。一个群体内的 ASR 也会随着时间的推移发生显着变化，无论是多年来还是在一个繁殖季节的过程中。这些波动的重要性将取决于特定物种的生活史和世代时间，但关键是给定栖息地的局部 ASR 不一定稳定。
尽管尚未对哺乳动物进行关于操纵 ASR 的影响的实验，但作者发现许多出版物都表明改变 ASR 会影响与性生理和性行为相关的特征。其中许多研究都集中在昆虫身上，因为它们的世代时间短，而且很容易在实验室中保存。例如， 暴露于雄性偏见的果蝇 ( Drosophila spp.) 表现出睾丸增大以及对其他雄性的行为反应发生变化；在偏雄的面粉甲虫 ( Tribolium castaneum ) 种群中，精子大小增加。作者指出，荷尔蒙水平可能会受到 ASR 的影响，这可能会对性行为产生影响。
“事实上，我们第一次系统地回顾了 ASR 偏见对择偶、性冲突、父母照顾、交配系统、社会行为、激素生理学和健康的影响，”该研究的合著者 Wolfgang Goymann 说。以荷尔蒙为例。他们在塑造与同性对手的竞争、与配偶的互动以及父母行为方面发挥着关键作用；在这种相互作用中，荷尔蒙水平本身也会受到影响。最好的证据之一来自对人类的研究：在飞盘比赛中，男女观察员的比例影响男女运动员的睾丸激素水平。
除了 ASR 和性别角色之间的这些关系之外，女性和男性数量的变化也可能与保护环境相关。在许多物种中，个体的性别不是由遗传决定的，而是由环境温度等非生物环境因素决定的。在这些物种中，气候变化的影响可能导致性别比例出现极端偏差，并威胁到人口统计学和遗传学。
例如，普通蜥蜴 ( Lacerta vivipara ) 中雄性过多导致对雌性的侵犯犯增加，雌性的存活率和生育率随后下降，导致更极端的雄性偏见。最终，这导致总体人口规模急剧下降。
研究人员写道：“我们首次对 ASR 与性别角色以及社会行为、生理学和健康之间的关系进行了系统回顾。” “我们的结论是，在未来的性选择和性别角色研究中考虑 ASR 是一个重要方面，值得在实证和理论研究中密切关注。”