Seksuaalinen antagonistinen yhteisevoluutio

Seksuaalinen antagonistinen yhteisevoluutio  on miesten ja naisten välinen suhde, jossa seksuaalinen morfologia muuttuu ajan myötä vastustaakseen vastakkaisen sukupuolen seksuaalisia piirteitä maksimaalisen lisääntymismenestyksen saavuttamiseksi . Joskus tehdään vertaus kilpavarusteluun. Monissa tapauksissa urosten parittelukäyttäytyminen on haitallista naaraille [1] . Esimerkiksi kun hyönteiset lisääntyvät traumaattisen keinosiemennyksen avulla, se on erittäin epäedullista naaraan terveydelle. Parittelun aikana urokset yrittävät siementää mahdollisimman monta naarasta, mutta mitä useammin naaraan vatsaan lävistetään , sitä epätodennäköisemmin hän selviää [2]. Naaraat, joilla on ominaisuuksia, jotka välttävät useita pariutuksia, selviävät todennäköisemmin, mikä johtaa morfologian muutokseen . Miesten sukuelimet ovat suhteellisen yksinkertaisia ​​ja todennäköisemmin vaihtelevat sukupolvesta toiseen verrattuna naisten sukupuolielimiin . Tämä johtaa tarpeeseen muuttaa naisten sukupuolielinten morfologiaa.

Lisäksi antagonistinen yhteisevoluutio voi olla vastuussa evoluution kiihtymisestä, minkä uskotaan olevan tilanne Drosophila melanogaster -lajeissa Acps-nimellä tunnetuissa siemenproteiineissa . Vaikka Acps lisää jälkeläisten tuotantoa, joillakin Acps:illa on haitallinen vaikutus naaraan fyysiseen kuntoon, koska ne ovat myrkyllisiä ja lyhentävät niiden elinikää. Tämä johtaa antagonistiseen yhteisevoluutioon, koska naisen täytyy kehittyä suojellakseen itseään. Tästä huolimatta urokset sopeutuvat nopeasti uuteen naarasfenotyyppiin [ 3] . Tämä miesten sopeutuminen johtaa naisten eloonjäämisasteen laskuun. Koska ei-reproduktiiviset proteiinit eivät koe samaa evoluutiopainetta kuin Acps, ne eivät kehity yhtä nopeasti. Kilpavarustelun teorian mukaan DNA-analyysi osoittaa kaksinkertaisen lisääntymisen Acp:n eroissa verrattuna ei-reproduktiivisiin proteiineihin [4] [5] [6] .

Naaraat

Monille naaraille lisääntyminen voi olla erittäin vaarallista, kuten lutikoiden tapauksessa. Siten naaraat, joilla on ominaisuuksia, jotka vähentävät parittelusta aiheutuvaa haittaa, selviävät ja jatkavat lisääntymistä. Naaras voi "puolustella" itseään potentiaalisten kumppanien hyökkäyksiltä monella tavalla. 

Spermatheca

Naarailla on erittäin monimutkainen ja erittäin vaihteleva lisääntymisjärjestelmä , joka tunnetaan yleisesti nimellä spermatheca. Joillakin lajeilla ei ole spermathecaa perinteisessä mielessä, mutta niillä on pseudospermatheca. Molemmilla muodoilla on olennainen rooli siittiöiden varastoinnissa ja hedelmöityksessä . Tingidae- heimossa pseudospermatheca sijaitsee munanjohtimen tyvessä ja sen uskotaan toimineen spermathekana jossain vaiheessa [7] . Nämä elimet toimivat sperman varastointitiloina; näin ollen naaras voi pistää varastoidut siittiöt muniinsa , kun hän katsoo sen olevan optimaalista. Lisäksi nämä elimet antavat naaraille mahdollisuuden valita, mitä siittiöitä he käyttävät munasolujen hedelmöittämiseen. D. melanogasterin tapauksessa naaraat parittelevat useita kertoja ja vuotavat sitten ylimääräisiä siittiöitä, joita hän ei tarvitse. Ensimmäinen tai toinen kumppani ei kuitenkaan tiedä, kenen siittiö on poistettu [8] .

Naaraiden erittämät entsyymit

Naisen lisääntymiskanavan erittämillä entsyymeillä voi myös olla rooli antagonistisessa yhteisevoluutiossa. Drosophila - lajeissa suuri joukko seriiniproteaaseina tunnettuja entsyymejä on liitetty naisten siittiöiden varastointielimiin (pääasiassa spermathecae), kuten on selvitetty geneettisen sekvensoinnin ja analyysin avulla. Näiden proteaasien oletetaan pilkkovan erilaisia ​​proteiineja miehen siemennesteestä . [9] Tämä johtaa siihen, että naaraat valitsevat uroksia, jotka voivat voittaa nämä ruoansulatusentsyymit joko geneettisen vaihtelun tai fysiologisen kyvyn ansiosta tuottaa korkeampia siittiöiden määrää. 

Käyttäytyminen

Ennen kuin uros alkaa murehtia siitä, käyttääkö naaras siittiöitä vai ei, hänen täytyy paritella hänen kanssaan, mikä itsessään voi olla ongelma. Mahdolliset kumppanit pelaavat usein sinnikkyyttä ja vastustusta. Kun kyseessä ovat vesijuoksut (Gerris-suku), urokset häiritsevät naaraita ja yrittävät tarttua niihin ajamalla ja syöksymällä niitä kohti. Naaraat voivat olla erittäin vältteleviä ja usein torjuvat nämä aggressiiviset hyökkäykset. Vaikka naaras lopulta saadaan kiinni, hän jatkaa taistelua. Tämän tyyppinen välttäminen on kuitenkin erittäin kallista naaralle, joten hänen on tasapainotettava parittelun haittojen ja vastustuspyrkimystensä välillä [10] . Kuitenkin lajeissa, joissa naaraat parittelevat kerran, kuten kärpänen Prochyliza xanthostoma , paritteluvastuskustannukset ovat alhaiset verrattuna siihen, että vältetään huonolaatuinen uros [11] .

Miehet

Miehet ovat myös kehittäneet reaktioita vastakkaisen sukupuolen vasta-evoluutioon sopeutumiseen . Hyönteisten vasteet voivat vaihdella sekä sukuelinten rakenteessa että siittiöiden rakenteessa ja käyttäytymisessä. 

Piikkiset sukuelimet

Eläinten miesten sukuelimet kehittyvät nopeammin. Piikkaiset sukuelimet voivat auttaa miesten välisessä kilpailussa. Siemenkuoriaisissa piikkiset sukuelimet auttavat urosta ankkuroimaan itsensä parittelun aikana ja mahdollistavat nopean kulkeutumisen naaraan lisääntymiskanavaan ylittämällä siittiöiden esteitä. Tässä tapauksessa naiset saavat vammoja. Vauriot, kuten arpeutuminen , lisääntyvät parittelujen määrän myötä. Karyopseissa (siemenkuoriaisissa) on positiivinen korrelaatio miehen sukupuolielinten vaurion asteen ja naisen sukupuolielinten parituspussin seinämän paksuuden välillä: parittelukanavan sidekudos paksunee [12] .

Kopulaatio

Uroslutikuilla on ainutlaatuinen pariutumistapa, jota kutsutaan traumaattiseksi inseminaatioksi . Urokset käyttävät sisäelimiä siementämään naaraat vatsaontelon läpi , vaikka naarailla olisikin sukupuolielimet. Uroslutit voivat myös säädellä siemensyöksyä ja paritteluaikaa naaraiden siemensyöksyllä sperman säilyttämiseksi ja isyystulosten määrittämiseksi [2] . Naaraat ovat kehittäneet sivusyntyisen järjestelmän estääkseen traumaattisen keinosiemennyksen. Se sisältää mesospermalegiaa, johon siittiöitä kertyy. Siittiöt kulkeutuvat veren kautta siittiöiden varastoon ja munanjohtimiin ja sitten munasarjoihin munasolujen hedelmöittämiseksi. Naaraslutit ovat myös kehittyneet fysiologisesti mesospermalegessä olevien fagosyyttisolujen kautta , jotka imevät siittiöitä parittelun jälkeen. 

Lipun pituus

Kilpailua eri miesfenotyyppien välillä on myös mikrotasolla . Drosophilassa on havaittu positiivinen korrelaatio miesten siittiöiden siimojen pituuden ja naaraiden siemenpesän koon välillä [ 13] . Naaraiden, joilla on suuremmat astiat, on havaittu "valittavan" siittiöitä pitkillä siimoilla. Tämä on esimerkki seksuaalisesta valinnasta , sillä siittiön siimon pituuden ja miehen fysiologisen tilan välillä on havaittu yhteys. 

Sukuelinten joustavuus

Neridkärpäsen, Telostylinus angusticollis, urokset kehittivät joustavan aedeagusin yhteisevoluution kautta . Tämän lajin naarailla on kierteisiä munajohtimia, jotka johtavat siittiöihin, mikä puolestaan ​​vaikeuttaa urosten pääsyä alueelle, jota tarvitaan siittiöiden vapauttamiseen. Kun parittelu on alkanut, urokset voivat avata aedeaguksensa ja käyttää sen joustavuutta tunkeutuakseen kiertyneeseen munanjohtimeen [14] .

Homo sapiens

Sukupuolten välisen eturistiriidan teoriaa sovelletaan lähes yksinomaan hyönteisten seksuaalisen vuorovaikutuksen ymmärtämiseen. Seksuaalipsykologian tutkija David Bass kuitenkin uskoo, että nykyajan naisten kauna ei-toivotusta seksuaalisesta huomiosta miehiltä, ​​joita he pitävät arvottomina, on biologisesti luonteeltaan samanlainen kuin naarashämähäkkien käyttäytyminen [15] .

Muistiinpanot

  1. Eberhard, W. (2006). "Seksuaalisesti antagonistinen yhteisevoluutio hyönteisissä liittyy vain rajoitettuun morfologiseen monimuotoisuuteen." Journal of Evolutionary Biology . 19 (3): 657-81. DOI : 10.1111/j.1420-9101.2005.01057.x . PMID  16674564 .
  2. 1 2 Siva-Jothy, M.T. (2003). "Makuasia: Naaraan parittelustatuksen suora havaitseminen lutessa". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences . 270 (1515): 649-52. DOI : 10.1098/rspb.2002.2260 . PMID  12769466 .
  3. Rice, WR (1996). "Seksuaalisesti antagonistinen miesten sopeutuminen, jonka laukaisi naisen evoluution kokeellinen pysäyttäminen." luonto . 381 (6579): 232-4. Bibcode : 1996Natur.381..232R . DOI : 10.1038/381232a0 . PMID  8622764 .
  4. Civetta, A. (1995). "Suuret erot lisääntymisteiden proteiinien välillä ja niiden yhteys posttsygoottiseen lisääntymiseristykseen Drosophila melanogaster- ja Drosophila virilis -ryhmän lajeissa". Journal of Molecular Evolution . 41 (6): 1085-95. Bibcode : 1995JMolE..41.1085C . DOI : 10.1007/BF00173190 . PMID  8587107 .
  5. Swanson, WJ (2001). "Evoluutio-EST-analyysi tunnistaa nopeasti kehittyvät urosten lisääntymisproteiinit Drosophilassa." Proceedings of the National Academy of Sciences . 98 (13): 7375-9. Bibcode : 2001PNAS...98.7375S . DOI : 10.1073/pnas.131568198 . PMID  11404480 .
  6. Panhuis, T.M. (2006). Lisääntymisproteiinien nopea kehitys abalonessa ja Drosophilassa. Royal Societyn filosofiset tapahtumat B: Biologiset tieteet . 361 (1466): 261-8. DOI : 10.1098/rstb.2005.1793 . PMID  16612885 .
  7. Marchini, D. (2009). Stephanitis pyrioides (Heteroptera, Tingidae) naisen lisääntymislaitteiston toiminnallinen morfologia : Uusi rooli pseudospermathecae'lle. Journal of Morphology . 271 (4): 473-82. DOI : 10.1002/jmor.10811 . PMID  19941380 .
  8. Manier, M.K. (2010). "Kilpailevan hedelmöityksen menestyksen mekanismien ratkaiseminen Drosophila melanogasterissa." tiede . 328 (5976): 354-7. Bibcode : 2010Sci...328..354M . CiteSeerX  10.1.1.363.4222 . DOI : 10.1126/tiede.1187096 . PMID  20299550 .
  9. Prokupek, A. (2008). "Drosophila Spermatheca -geenien evoluutionaarinen ilmaistu sekvenssitunnisteanalyysi" . evoluutio . 62 (11): 2936-47. DOI : 10.1111/j.1558-5646.2008.00493.x . PMID  18752616 .
  10. Rowe, L. (2002). "Seksuaalisesti antagonistinen yhteisevoluutio paritusjärjestelmässä: kokeellisten ja vertailevien lähestymistapojen yhdistäminen evoluutioprosessien käsittelemiseksi". evoluutio; International Journal of Organic Evolution . 56 (4): 754-767. DOI : 10.1554/0014-3820(2002)056[0754:saciam]2.0.co;2 . PMID  12038533 .
  11. Bonduriansky, Russell (2003). "Seksuaalisen valinnan mekanismien vuorovaikutus miehen vartalon koon ja pään muodon suhteen seksuaalisesti dimorfisessa kärpäsessä". evoluutio . 57 (9): 2046-2053. DOI : 10.1111/j.0014-3820.2003.tb00384.x . ISSN  1558-5646 . PMID  14575326 .
  12. Ronn, J. (2007). "Yhteisevoluutio haitallisten miesten sukuelinten ja naarasresistenssin välillä siemenkuoriaisissa". Proceedings of the National Academy of Sciences . 104 (26): 10921-5. Bibcode : 2007PNAS..10410921R . DOI : 10.1073/pnas.0701170104 . PMID  17573531 .
  13. Miller, GT (2002). "Siittiöiden ja naisten yhteisevoluutio Drosophilassa". tiede . 298 (5596): 1230-3. Bibcode : 2002Sci...298.1230M . DOI : 10.1126/tiede.1076968 . PMID  12424377 .
  14. Bath, Eleanor (12.12.2012). "Epäsymmetrinen lisääntymiseristys ja häiriöt neriidikärpäsissä: sukuelinten morfologian ja käyttäytymisen roolit". Eläinten käyttäytyminen . 84 (6): 1331-1339. DOI : 10.1016/j.anbehav.2012.08.025 . ISSN  0003-3472 .
  15. Basso, 2022 , s. 21.

Kirjallisuus