Половой отбор у насекомых - Sexual selection in insects

Vespa crabro Социальный шершень

Половой отбор у насекомых о том, как половой отбор функции в насекомые. У самцов некоторых видов появились преувеличенные украшения и механизмы самозащиты. Эти черты играют роль в повышении репродуктивных ожиданий мужчин, вызывая конкуренцию между мужчинами или влияя на женщин. выбор партнера,[1] и могут рассматриваться как функционирующие на трех разных уровнях: отдельные лица, колонии и популяции в пределах области.[2]

Тактика спаривания самцов

Пчела роиться

Количество доступного пространства и время, как мужчина, так и женщина, обычно определяют место совокупления. Много перепончатокрылые самцы постоянно летают вокруг определенных участков, обычно на вершинах высоких деревьев, на вершинах или вдоль живых изгородей, где можно найти доступных самок, поскольку они также могут быть ресурсами, которые самки посещают с целью кормления. У медоносных пчел матки присоединяются к зоне спаривания в одиночку, а затем их преследует динамичный роиться мужчин. Те, что расположены в передней части линии, обычно достигают успеха в воспроизведении. Королева обычно спаривается с двенадцатью самцами в среднем за два брачных пролета и сохраняет сперму на протяжении всей своей жизни. Колонии содержат много самцов, но лишь несколько маток, поэтому лишь очень немногие самцы могут успешно спариваться с маткой.[3]

Роли

Abedus indentatus самец белостоматида с яйцами на спине

Самцы могут быть более разборчивыми, чем самки. В качестве подношения мужчины могут давать выделения для брачных подарков, что может быть дороже, чем вложения женщин в репродуктивную функцию.[1] родительская забота, при которой репродуктивные издержки у самцов выше, чем у самок, потому что они вкладывают большое количество ресурсов и времени после оплодотворения яиц, а также кормления и гнездования самок. Более того, эти факторы уменьшают их последующие репродуктивные возможности мужчин и их доступность. Пример мужской родительской опеки можно найти в белостоматида водяные клопы, где самец после оплодотворения яиц позволяет самке приклеить яйца к себе на спину. Он высиживает их, пока через 2–4 недели не вылупятся нимфы. Яйца большие и уменьшают способность самцов оплодотворять других самок и ловить добычу, а также увеличивают риск нападения хищников.[4]

Женщины обычно находятся в конфликте из-за приобретения ресурсов, а также имеют тенденцию конкурировать за ресурсы, предоставляемые мужчинами, таким образом вызывая смену пола ролей. Женщины конкурируют за монополизацию родительской заботы,[5] и вытесняют соперников класмерами, которые, кажется, специализируются на удержании власти над самцами, избегая попыток захвата со стороны других самок.

Характеристики

Соревнование между мужчинами за доступ к самкам и за ресурсы, необходимые самкам для себя и своего потомства, является обычным явлением и может объяснить морфологический фенотипические признаки а также поведение, такое как большой размер тела, оружие, территориальность и раннее половое созревание, которые увеличивают их возможности доступа к самкам.[6] У многих социальных насекомых более крупные самцы более конкурентоспособны и склонны монополизировать самок или ресурсы, которые им необходимы. У пчел самки могут выберите мужчины, которые летают быстрее, проворнее или настойчивее. Изоляция самок и принудительное совокупление также могут способствовать крупному росту самцов. Самцы с более длинными рогами и нижними челюстями могут использовать их для борьбы или для попыток захватить власть, когда соперники совокупляются. У видов жуков длина мужских рогов может быть равна длине тела самца. Ранние половозрелые самцы могут начать репродуктивную жизнь раньше, чем остальная часть мужского населения. В условиях борьбы за осеменение самок рано созревшие самцы меньше, но могут быть предпочтительнее в некоторых случаях, когда ухаживание происходит на земле и достигается самый высокий репродуктивный успех. Таким образом, на лету Drosophila suboscura, более мелкие самцы лучше, чем большие самцы, отслеживают самок во время брачного танца.[7]

Белый с зелеными прожилками бабочка
Богомол

Влияние спаривания на приспособленность самок может варьироваться в зависимости от того, какую пользу самки получают от самцов в результате их выбора. Прямые выгоды включают в себя питательные ресурсы, которые должны использовать самки, пожертвование пищи самкам, самцы, предлагающие добычу самкам, что можно увидеть у скорпионов и танцевальных мух. Несколько видов прямокрылых, бабочки, мухи и жук самцы могут передавать секреты или питательные вещества самкам, которые переносятся с эякулятом или вырабатываются мужскими железами, что может способствовать увеличению женской плодовитости. в белый с зелеными прожилками (Pieris napi) девственный мужчина может переносить эякулят, содержащий 14% азота по сухой массе. Самки используют питательные вещества, передаваемые самцами, для увеличения количества питательных веществ. Эти питательные вещества существенно способствуют успешному производству яиц. Положительная взаимосвязь между количеством полученного материала эякулята и продуктивностью воспроизводства в течение всей жизни, поскольку материал, передаваемый самцами, увеличивает продолжительность жизни женщин. У некоторых видов насекомых самцы могут пожертвовать некоторые части тела самкам, такие как шпоры ног или мясистые задние крылья сверчков-прыжков, или они могут быть полностью каннибализированы, как это происходит в богомол и немного двукрылый, а также в некоторых Арахнида скорпионы и паук разновидность.[2]

Половые феромоны

Королева бабочка

Сексуальный феромоны определяются как запахи и являются одним из распространенных способов, с помощью которых социальные самцы насекомых находят самок для спаривания. Они могут быть произведены как у самцов, так и у самок. Центральная роль феромонов - запускать поведенческие взаимодействия между двумя полами.[8] В конечном итоге это объединяет представителей полов для спаривания. Кроме того, самки дискриминируют партнеров по их половым феромонам.[9] Феромоны ухаживания во многих случаях выдают самцы. в королева бабочка Данай Гилиппус и арктическая моль Utetheisa ornatrix, химическая стимуляция самок необходима для успешного спаривания самцов.[1]

Звуковые и визуальные сигналы

Светлячок
Смотрите также: Теория сигналов

У таких видов, как семейство жесткокрылых Lampyridae, самцы летают в темноте и излучают световые вспышки, характерные для каждого вида, на которые отвечают расположенные восприимчивые самки. Цвет и временные вариации вспышки способствуют успеху в привлечении женщин.[10] Акустические сигналы производятся многими группами, включая несколько видов прямокрылых, нейроптерида, цикады, мухи, пещерные плантаторы, листовые воронки, и бункеры для деревьев. В сверчки и других ортопедов громкость и / или непрерывность песни часто привлекают больше самок. У других насекомых самки могут выбирать себе пару в зависимости от аспектов его песни. В любом случае, возможно, что самки сравнивают песни нескольких самцов, прежде чем сделать выбор.[11]

Синдром женского призыва возникает, когда самки социальных насекомых издают типичный зов самцам в непосредственной близости от их родовых гнезд. Самцы, которых привлекают призвания, активно летают в поисках потенциальных партнеров. Их газоны поднимаются, и укусы начинают выступать. Ядовитые железы - основа химического аттрактанта самцов. В Ксеномирмекс флориданус, ядовитые железы и желудки королевы привлекали самцов и вызывали совокупление.[9]

Рекомендации

  1. ^ а б c Castillo, R.C. M ES PL C E O - PL C E O -. VI,
  2. ^ а б Стертевант, Б. Ю. А. Х. Очерки эволюции социальных насекомых. О влиянии селекции на социальных насекомых. 13, 74–76 (2013)
  3. ^ Руководство, Т. Р. Социальные насекомые: пчелы, осы, муравьи и термиты. Руководство для учителей. (2011)
  4. ^ Press, C. & Sciences, B. Селекционные и социальные насекомые Социальные насекомые дают самые удивительные и удовлетворительные прогнозы. 48, 165–175 (2013)
  5. ^ Island, S. Соотношение полов в полевых популяциях Ретикулитермес виды (Изоптера)
  6. ^ Нонакс, П. Родство, зеленые бороды и безудержный социальный отбор в эволюции сотрудничества социальных насекомых. 2011, (2011)
  7. ^ Баер, Б. Шмели как модельные организмы для изучения мужского полового отбора у социальных насекомых. Поведенческая экология и социобиология 54, 521–533 (2003)
  8. ^ Couvillon, M. J. et al. Половой отбор у медоносных пчел: изменчивость колоний и важность размера самцов для успеха спаривания. Поведенческая экология 21, 520–525 (2010)
  9. ^ а б Херберс, «Одна особая трудность» Дж. М. Дарвина: празднование 200 Дарвина. Письма по биологии 5, 214–7 (2009)
  10. ^ Couvillon, M. J. et al. Половой отбор у медоносных пчел: изменчивость колоний и важность размера самцов для успеха спаривания. Поведенческая экология 21, 520–525 (2010 г.)
  11. ^ Tarpy, D. R., Nielsen, R. & Nielsen, D. I. Научная заметка о пересмотренных оценках эффективной частоты отцовства у Apis. Insectes Sociaux 51, 203–204 (2004).