Рабочее соотношение полов - Operational sex ratio

в эволюционная биология из половое размножение, рабочее соотношение полов (OSR) - это соотношение конкурирующих половым путем самцов, готовых к спариванию, и конкурирующих половым путем самок, готовых к спариванию,[1][2][3] или, альтернативно, местное соотношение оплодотворяемых самок и сексуально активных самцов в любой момент времени.[4] Это отличается от физического соотношение полов который просто включает всех лиц, в том числе тех, которые не ведут половую жизнь или не соревнуются за партнеров.

Теория OSR предполагает, что рабочее соотношение полов влияет на брачную конкуренцию самцов и самок в популяции.[5] Эта концепция особенно полезна при изучении половой отбор поскольку это мера того, насколько интенсивна сексуальная конкуренция у вида, а также при изучении взаимосвязи полового отбора и половой диморфизм.[6] OSR тесно связан с «потенциальной скоростью воспроизводства» обоих полов;[1] то есть, насколько быстро каждый из них может воспроизводить потомство в идеальных условиях. Обычно вариации в потенциальных показателях воспроизводства создают предвзятость в OSR, что, в свою очередь, влияет на силу отбора.[7] Считается, что OSR склоняется к определенному полу, когда сексуально готовых представителей этого пола больше. Например, OSR, ориентированная на мужчин, означает, что мужчин, конкурирующих друг с другом, больше, чем женщин.

Некоторые факторы, влияющие на OSR

На рабочее соотношение полов влияет продолжительность времени, которое каждый пол тратит на уход за детенышами или на восстановление после спаривания.[8] Например, если самки прекращают брачную активность, чтобы ухаживать за детенышами, а самцы этого не делают, то к спариванию будет готово большее количество самцов, таким образом создавая предвзятый показатель OSR самцов. Одним из аспектов периода беременности и восстановления может быть потеря кладки. Потеря кладки - это потеря потомства или группы потомков из-за несчастного случая, хищничества и т. Д. Это, в свою очередь, влияет на продолжительность репродуктивных циклов как у самцов, так и у самок. Если бы самцы уделяли больше времени уходу за своим потомством, они бы тратили меньше времени на спаривание. Это подталкивает население к предвзятому отношению к ЛАРН, и наоборот. Независимо от того, вкладывают ли самцы или самки больше заботы о своем потомстве, если бы они потеряли потомство по какой-либо причине, это изменило бы OSR, чтобы оно было менее предвзятым, потому что когда-то занятый пол снова становится доступным для спаривания.[9]

Как упоминалось выше, еще одним важным фактором, влияющим на OSR, является потенциальная скорость воспроизводства (PRR). Любые половые различия в PRR также изменят OSR, поэтому важно посмотреть на факторы, которые также изменяют PRR.[10][11][12][13] К ним относятся ограничения, связанные с факторами окружающей среды, такими как еда или места гнездования. Например, если от самцов требуется предоставить богатый питательными веществами подарок перед спариванием (скорее всего, пища), тогда, когда количество доступных питательных веществ будет высоким, OSR будет смещен на самцов, потому что есть много доступных питательных веществ, чтобы обеспечить подарки. Однако при низком уровне питательных веществ меньшее количество самцов будет готово к воспроизводству, в результате чего популяция будет иметь предвзятую оценку OSR самкам.[10][14][15][16] Другой пример: самцы определенного вида заботятся о потомстве и гнезде. Если бы доступность гнезд уменьшилась, мы бы увидели тенденцию популяции к более смещенному на самок OSR, потому что только небольшое количество самцов фактически имеет гнездо, в то время как все самки, независимо от того, гнездо или нет, по-прежнему производят яйца.[17]

Некоторые факторы, которые прогнозирует OSR

Основным фактором, который может предсказать OSR, является возможность полового отбора. По мере того, как OSR становится более предвзятым, избыточный пол будет иметь тенденцию подвергаться большей конкуренции за партнеров и, следовательно, подвергаться сильному половому отбору.[4][8][18]Интенсивность конкуренции также является фактором, который можно предсказать с помощью OSR.[2] Согласно теории полового отбора, ожидается, что более многочисленный пол будет конкурировать сильнее, а менее многочисленный пол будет «более разборчивым» в том, с кем они решат спариваться. Можно было бы ожидать, что, когда OSR больше склоняется к одному полу, чем к другому, будет наблюдаться большее взаимодействие и конкуренция со стороны пола, который более доступен для спаривания. Когда население более пристрастно к женщинам, наблюдается больше конкуренции между женщинами и женщинами, а для мужского населения наблюдается обратное, где предвзятость к мужчинам приведет к большему взаимодействию и конкуренции между мужчинами. Хотя оба пола могут конкурировать за партнеров, важно помнить, что предвзятый OSR предсказывает, какой пол является преобладающим конкурентом (пол, который демонстрирует наибольшую конкуренцию).[10][19][20] OSR также может предсказать, что случится с охраной самок в популяции. По мере того, как OSR становится более пристрастным к одному полу, можно заметить, что защита партнера будет усиливаться. Вероятно, это связано с тем, что количество соперников (количество людей определенного пола, которые также готовы к спариванию) увеличивается. Если популяция предвзята к самцам, тогда гораздо больше самцов-соперников, которые будут соревноваться за самца, а это означает, что те, у кого уже есть самец, с большей вероятностью будут охранять его.[21]

Дополнительные примеры факторов, влияющих на OSR

  • Пол в зрелом возрасте - еще один возможный фактор, который может повлиять на OSR. Если одному полу требуется больше времени для созревания, чем другому, можно ожидать предвзятого OSR того пола, который в большинстве случаев созревает быстрее.[22]
  • Графики миграции различаются между полами, что в конечном итоге приводит к сезонным изменениям в ЛАРН. Например, если к месту миграции первыми прибывают самцы, то в течение определенного времени у населения будет наблюдаться предвзятое отношение к мужчинам.[19]
  • Пространственное распределение также может вызвать предвзятость в OSR. Таким образом, если существует большая разница в пространственном распределении между полами, можно увидеть предвзятость в OSR в зависимости от того, какая область наблюдалась. В одном месте может быть больше мужчин, чем женщин, что приводит к смещению OSR на мужчин в этом конкретном месте.[23][24]
  • Смертность может также изменить OSR населения. Например, если высокий уровень смертности самцов определенного вида, скорее всего, будет наблюдаться предвзятый показатель OSR для самок.[25]
  • Температура может играть большую роль в OSR населения. У многих рептилий определение пола зависит от температуры окружающей среды во время эмбрионального развития. Постоянно теплая или прохладная среда может привести к значительным отклонениям в соотношении полов в популяции.[26]

Рекомендации

  1. ^ а б Клаттон-Брок, Т. (2007). «Половой отбор у самцов и самок». Наука. 318 (5858): 1882–1885. Bibcode:2007Научный ... 318.1882C. CiteSeerX  10.1.1.462.3366. Дои:10.1126 / science.1133311. PMID  18096798.
  2. ^ а б Кварнемо, Ц .; Анесджо, И. (1996). «Динамика операционных соотношений полов и конкуренция за партнеров». Тенденции в экологии и эволюции. 11 (10): 404–408. Дои:10.1016/0169-5347(96)10056-2. PMID  21237898.
  3. ^ Эмлен, С. (1976). «Лек организации и стратегии спаривания у лягушки-быка». Поведенческая экология и социобиология. 1 (3): 283–313. Дои:10.1007 / bf00300069. JSTOR  4599103.
  4. ^ а б Emlen, S.T .; Оринг, Л. (1977). «Экология, половой отбор и эволюция систем спаривания». Наука. 197 (4300): 215–223. Bibcode:1977Научный ... 197..215E. Дои:10.1126 / science.327542. PMID  327542.
  5. ^ Карен де Йонг, Элизабет Форсгрен, Ханно Сандвик и Тронд Амундсен (2012). «Правильное измерение брачной конкуренции: имеющиеся данные подтверждают действующую теорию соотношения полов». Поведенческая экология. 23 (6): 1170–1177. Дои:10.1093 / beheco / ars094. HDL:10.1093 / beheco / ars094.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  6. ^ Mitani, J.C .; Gros-louis, J .; Ричардс, А.Ф. (1996). «Половой диморфизм, функциональное соотношение полов и интенсивность мужской конкуренции у полигинных приматов». Американский натуралист. 147 (6): 966–980. Дои:10.1086/285888. JSTOR  2463187.
  7. ^ Балшайн - Заработай, Сигал (1996). "Интенсивность воспроизводства, рабочие соотношения полов и выбор партнера у рыб Св. Петра". Поведенческая экология и социобиология. 39 (2): 107–116. Дои:10.1007 / s002650050272.
  8. ^ а б Clutton-Brock, T. H .; Паркер, Г. А. (1992). «Возможные темпы воспроизводства и половой отбор». Ежеквартальный обзор биологии. 67 (4): 437–456. Дои:10.1086/417793.
  9. ^ Prohl, Heike (2005). «Потеря сцепления влияет на рабочее соотношение полов у земляничной лягушки Dendrobates pumilio». Поведенческая экология и социобиология. 58 (3): 310–315. Дои:10.1007 / s00265-005-0915-9.
  10. ^ а б c Гвинн, Д.Т. (1990). «Проверка родительского вклада и контроль полового отбора: рабочее соотношение полов». Являюсь. Нат. 136 (4): 474–484. Дои:10.1086/285108.
  11. ^ Винсент, Аманда; Анесджо, Ингрид; Берглунд, Андерс (1994). «Эксплуатационные соотношения полов и различия в поведении в популяции иглобрюхов». Поведенческая экология и социобиология. 34 (6): 435–442. Дои:10.1007 / bf00167335.
  12. ^ Кварнемо, К. (1996). «Температура влияет на рабочее соотношение полов и интенсивность конкуренции самцов и самцов - экспериментальное исследование песчаных бычков, Pomatoschistrus minutus». Behav. Ecol. 7 (2): 208–212. Дои:10.1093 / beheco / 7.2.208.
  13. ^ Berglund, A .; Розенквист, Г. (1993). «Отборные самцы и пылкие самки игл». Behav. Ecol. Социобиол. 32 (5): 331–336. Дои:10.1007 / bf00183788.
  14. ^ Gwynne, D.T .; Симмонс, Л. (1990). «Экспериментальное изменение роли ухаживания у насекомых». Природа. 364 (6280): 172–174. Bibcode:1990Натура 346..172Г. Дои:10.1038 / 346172a0.
  15. ^ Симмонс, Л. (1992). «Количественная оценка смены ролей в относительных родительских вкладах в кисть сверчка». Природа. 358 (6381): 61–63. Bibcode:1992Натура 358 ... 61С. Дои:10.1038 / 358061a0.
  16. ^ Кварнемо, Ц .; Симмонс, Л. (1999). «Различия в женских качествах, функциональном соотношении полов и выборе самца в сверчке». Поведенческая экология и социобиология. 45 (3–4): 245–252. Дои:10.1007 / s002650050559.
  17. ^ Almada, V.C .; и другие. (1995). «Ухаживание за самками: экологические ограничения влияют на половые роли в естественной популяции морской собачки Salaria pavo». Anim. Поведение. 49 (4): 1125–1127. Дои:10.1006 / anbe.1995.0142. HDL:10400.12/1321.
  18. ^ Ренольдс, Дж. Д. (1996). «Системы животноводства». Trends Ecol. Evol. 11 (2): 68–72. Дои:10.1016/0169-5347(96)81045-7. PMID  21237764.
  19. ^ а б Colwell, M.A .; Оринг, Л. (1988). «Соотношения полов и внутриполая конкуренция за самцов в береговой птице с перевернутыми половыми ролями, фаларопе Уилсона». Behav. Ecol. Социобиол. 22 (3): 165–173. Дои:10.1007 / bf00300566.
  20. ^ Грант, J.W.A; и другие. (1995). «Рабочее соотношение полов, опосредованное синхронностью прибытия самки, изменяет дисперсию успеха спаривания самцов в японской медаке». Поведение животных. 49 (2): 367–375. Дои:10.1006 / anbe.1995.9998.
  21. ^ Weir, L.K .; и другие. (2011). «Влияние рабочего соотношения полов на интенсивность конкуренции за половину» (PDF). Американский натуралист. 177 (2): 167–176. Дои:10.1086/657918. PMID  21460553.
  22. ^ Питник, С. 1993. Соотношение полов и ограничение количества сперматозоидов у Drosophila pachea. Поведенческая экология и социобиология 33. 863-891.
  23. ^ Kruppa, J.J .; Сих, А. (1993). «Экспериментальные исследования динамики спаривания водомерок: пространственное изменение плотности и соотношения полов». Поведенческая экология и социобиология. 33 (2): 107–120. Дои:10.1007 / bf00171662.
  24. ^ Арнквист, G (1992). «Влияние рабочего соотношения полов на относительный успех спаривания крайних мужских фенотипов у водомёра Gerris odongaster». Поведение животных. 43 (4): 681–683. Дои:10.1016 / с0003-3472 (05) 81028-0.
  25. ^ Iwasa, Y .; Одендаал, Ф.Дж. (1984). «Теория временной модели рабочего соотношения полов». Экология. 65 (3): 886–893. Дои:10.2307/1938062. JSTOR  1938062.
  26. ^ Пен, Идо; Уллер, Тобиас; Фельдмейер, Барбара; Хартс, Анна; В то время как Джеффри М .; Вапстра, Эрик (2010). «Дивергенция населения в зависимости от климата в системах определения пола». Природа. 468 (7322): 436–439. Bibcode:2010Натура.468..436P. Дои:10.1038 / природа09512. PMID  20981009.