在動物王國中，雄性和雌性在繁殖方面經常扮演不同的角色。大多數動物都扮演著「傳統」的性別角色，雄性為接近雌性而競爭，雌性可以挑剔伴侶，然後承擔撫養後代的大部分父母職責。然而，也有許多動物性別角色「顛倒」的例子，雌性與雄性競爭，通常與許多雄性交配，然後讓它們承擔撫養幼崽的工作。
長期以來，科學家們一直在爭論這些截然不同的性別角色的原因，並且存在幾種試圖解釋這種現象的假設。每個假設都有一些支持證據，但也有一些批評。現在，來自萊布尼茨靈長類動物研究所、萊布尼茨動物園和野生動物研究所 (IZW)、馬克斯普朗克鳥類研究所和其他研究所的科學家對已發表的文獻進行了新的審查，以評估在動物物種中觀察到的各種性別角色的成人性別比例。該論文發表在《生物學評論》雜誌上。
人們假設一個物種或種群中成年雄性和雌性的比例接近 1:1，因為預計有性繁殖會產生相等數量的雄性和雌性後代。然而，成人性別比 (ASR) 可能會有很大差異，例如，如果某一性別遷移或經歷更高的去世率。在之前的研究中，183 種鳥類中只有 35% 的成年雄性和雌性數量相等，而 ASR 從等足類動物的強烈雌性傾向（只有 1% 的雄性）到某些鳥類的強烈的雄性傾向（90% 的雄性）不等。哺乳動物的 ASR 通常偏向雌性，而鳥類通常偏向雄性。
來自理論和實驗研究的證據表明，ASR 與配偶獲取過程、育種系統、父母照顧模式和性衝突有關，但之前尚未系統地審查 ASR 在性別角色變化中的作用。在當前的論文中，作者收集了數據來說明成年性別比例在驅動各種動物分類群中不同性別角色方面的潛在作用。他們還確定了未解決的問題並提出了可以導致更好地理解性選擇和性別角色演變的研究。
例如，成年種群中雄性過多的濱鳥物種更有可能一妻多夫（一隻雌性在一個繁殖季節有多個雄性伴侶），並將後代的照顧留給雄性。然而，在濱鳥物種中成年雌性占優勢的地方，交配系統更可能是一夫多妻制（雄性同時有幾個雌性伴侶），雌性對雛鳥的照顧做出更大的貢獻。甚至在生活在同一棲息地並吃相同食物的密切相關的物種之間也能看到這種情況。
黑杜鵑 ( Centropus grillii ) 和白眉杜鵑 ( C. superciliosus ) 都是杜鵑的一種（但不是築巢寄生蟲），它們出現在坦尚尼亞南部同一地區的同一棲息地。白眉麻雀的成年雄性和雌性數量大致相等，它們形成一夫一妻制，共同撫養幼崽。然而，成年黑貓中雄性占優勢，而且它們是一妻多夫制，雌性有多個配偶，不承擔育兒責任。
有趣的是，在某些情況下，雄性白眉貓比雌性數量多，雌性往往會一妻多夫，與幾隻雄性交配，並讓這些雄性撫養小雞。這表明配對系統可能並不總是固定的，它們可能由 ASR 驅動。
該審查還發現了不同的 ASR 與同一物種內的不同性別角色相關的實例。例如，長期研究報告稱，斑點鬣狗 ( Crocuta crocuta ) 群體之間的 ASR 存在巨大差異。「我們之前表明，社會支配中的性別偏見是一種與性別角色直接相關的特徵，是由斑點鬣狗群體的組成驅動的，但我們尚未確定 ASR 是否是競爭機制的主要驅動力女性和男性，」研究合著者 Oliver Höner 說。
「找出鬣狗群體 ASR 的變化是否會影響這些群體和總體種群的表現也很有趣，」該研究的合著者 Sarah Benhaiem 說，她是 Leibniz-IZW 塞倫蓋蒂斑點鬣狗項目的負責人。
ASR 對於整個物種來說不一定是相同的，因為它在個體種群或群體中。例如，大象、抹香鯨 ( Physeter macrocephalus ) 和幾種溫帶蝙蝠物種形成了複雜的母系社會，其中群體僅由雌性組成，雄性要麼獨居，要麼組成全雄性群體。一個群體內的 ASR 也會隨著時間的推移發生顯著變化，無論是多年來還是在一個繁殖季節的過程中。這些波動的重要性將取決於特定物種的生活史和世代時間，但關鍵是給定棲息地的局部 ASR 不一定穩定。
儘管尚未對哺乳動物進行關於操縱 ASR 的影響的實驗，但作者發現許多出版物都表明改變 ASR 會影響與性生理和性行為相關的特徵。其中許多研究都集中在昆蟲身上，因為它們的世代時間短，而且很容易在實驗室中保存。例如， 暴露於雄性偏見的果蠅 ( Drosophila spp.) 表現出睪丸增大以及對其他雄性的行為反應發生變化；在偏雄的麵粉甲蟲 ( Tribolium castaneum ) 種群中，精子大小增加。作者指出，荷爾蒙水平可能會受到 ASR 的影響，這可能會對性行為產生影響。
「事實上，我們第一次系統地回顧了 ASR 偏見對擇偶、性衝突、父母照顧、交配系統、社會行為、激素生理學和健康的影響，」該研究的合著者 Wolfgang Goymann 說。以荷爾蒙為例。他們在塑造與同性對手的競爭、與配偶的互動以及父母行為方面發揮著關鍵作用；在這種相互作用中，荷爾蒙水平本身也會受到影響。最好的證據之一來自對人類的研究：在飛盤比賽中，男女觀察員的比例影響男女運動員的睪丸激素水平。
除了 ASR 和性別角色之間的這些關係之外，女性和男性數量的變化也可能與保護環境相關。在許多物種中，個體的性別不是由遺傳決定的，而是由環境溫度等非生物環境因素決定的。在這些物種中，氣候變化的影響可能導致性別比例出現極端偏差，並威脅到人口統計學和遺傳學。
例如，普通蜥蜴 ( Lacerta vivipara ) 中雄性過多導致對雌性的侵犯犯增加，雌性的存活率和生育率隨後下降，導致更極端的雄性偏見。最終，這導致總體人口規模急劇下降。
研究人員寫道：「我們首次對 ASR 與性別角色以及社會行為、生理學和健康之間的關係進行了系統回顧。」 「我們的結論是，在未來的性選擇和性別角色研究中考慮 ASR 是一個重要方面，值得在實證和理論研究中密切關注。」