Mand for en time • Sergey Glagolev • Populære videnskabsopgaver på "Elements" • Biologi

Mand i en time

opgave

I nogle viviparous arter af flåter er en kvindelig parasitering på et insektæg født fra 5-6 til flere dusin kvinder og kun en mand. Efter fødslen fodrer hanen ikke, mødes ikke med nogen og dør om et par timer. hvorfor har brug for denne mand og hvorfor er han altid alene?


hjælpe

Efter fødslen skældes mænd og kvinder ikke.


beslutning

Hjerten i vores opgave er tæsken Adactylidium (se om ham, for eksempel kapitel "Død før fødslen eller en minde Nunc dimittis"Fra Stephen Jay Goulds bog (The Panda's Thumb, s. 69-75).

Nu beskrevet mere end et dusin arter af denne slægt. Disse kvaler tærer parasitter eller parasitoider af deres æg. De små thrips selv, deres æg og de mindre; og vores kvaler er blandt de mindste leddyr; Kroppens længde på de fleste arter er kun 130-160 mikrometer. Få mennesker så dem i live, og beskrivelsen af ​​deres bemærkelsesværdige livscyklus er kun i nogle få værker.

En befrugtet kvindemide suger på et thrips æg. Derefter bliver det fysiogastrisk. Det betyder, at hendes underliv er stærkt hævet (mere præcist er opisthosomet navnet på den bageste del af tippens krop, se billedet i efterordet). To dage senere vokser hunnerne i æggestokkene i æggestokkene, og efter et par dage bliver voksne kvinder og mænd født (dette kan forstås ud fra ledetråd – da de ikke kaster efter fødslen, betyder det, at de bliver født seksuelt modne)."Fødsel" er temmelig usædvanlig – kvinder taler simpelthen huller i moderens underliv. Ved denne tid er moderen allerede død, hendes mave er fyldt med støbte skind og udskillelse af efterkommere. Larverne, der frigives fra æggene, springer aktivt på moderens væv, og så smelter og bliver til voksne individer (mange populære artikler beskriver nymfefasen, men det er tilsyneladende faktisk fraværende). Afkommerne udvikler sig inde i moderen og modtager næringsstoffer fra hende, så du kan kalde det et rigtigt levende fødsel.

Hunnerne af de studerede arter af dette slægt giver normalt 5-9 kvinder og en enkelt mand (dusinvis af kvinder lever nogle andre flåter med en lignende cyklus). Nyfødte kvinder søger nye ejere, men mænden er ligeglad med noget: han ser ikke efter mad, forsøger ikke at parre sig med kvinder, og straks efter fødslen dør. Faktum er, at han allerede har opfyldt sin funktion – han formåede at befrugte alle sine søstre inde i moderens krop.

Hvorfor er den mandlige en? Du kan selvfølgelig besvare spørgsmålet med et spørgsmål – hvorfor ikke? Det synes intuitivt for os at være mærkeligt, som vi er vant til at mænd og kvinder er født lige.Hvorfor de er født omkring lige hos mennesker, vi også forstår – fordi en person har en kromosomal sexbestemmelse. Men vores flåter (og tilsyneladende næsten alle arter af leddyr med en lignende livscyklus) bestemmer haplo-diploids køn. Kvinder udvikler sig fra diploide befrugtede æg og hanner fra haploid ubefrugtede. I sådanne tilfælde bestemmer kvinden sig selv hvor mange mænd han skal producere.

Hvis hanen ikke har nogen chance for at parre sig med andre hunners efterkommere, så er antallet af hanner fordelagtigt at falde: jo mere kvinden føder døtre, desto mere vil hun have børnebørn og jo bredere hendes gener vil sprede sig i befolkningen. Men der er en ulempe: Hvis der ikke er andre mænd rundt og kun brødre og søstre parres, så vil alle døtre med den eneste søns død forblive unfertilized. Løsningen på dette problem er parring indeni moderens krop, hvor sandsynligheden for døden af ​​hanen er meget lavere end i det ydre miljø.


efterskrift

Den mest almindelige moral: "Livet er intet, reproduktion er alt!". Det er næsten indlysende. Selvværdige gener gør kvindemidten til at blive slået fra hinanden ved eftertiden.

Men der er en anden, mere interessant side af denne historie. Lad os vende tilbage til spørgsmålet om hvorfor der kun er en mand.ОкР° Ð · Ñ <вР° ÐμÑ, N N, N ооÑ, ноÑÐμниÐμ поР»Ð¾Ð² 1: 1 – оР± Ñ ‰ ÐμÐμ Ð¿Ñ € Ð ° вил о, n … Ð ° Ñ € Ð ° кÑ, ÐμÑ € ноÐμ нÐμ N, оР»ÑŒÐºÐ¾ Ð'л Ñ Ð²Ð¸Ð'ов NN … Ñ € Ð¾Ð¼Ð¾Ñ Ð¾Ð¼Ð½Ñ <м Ð¾Ð¿Ñ € ÐμÐ'ÐμÐ »ÐμниÐμм пол Ð ° . Leveringsomfang: Leveringsomfang? Ð'ÐμÐ'ÑŒ, кР° Ð · Ð ° Ð »Ð¾Ñ NOE Ð ± Ñ <, Ñ ‡ Ðμм Ð ± ол ÑŒÑÐμ D² попуР»n N † dd nd ° мок, Ñ, Latter hjertefrekvens Latter hjertefrekvens. РнÐμÐ¼Ð½Ð¾Ð³Ð¾Ñ ‡ dn Ð »ÐμÐ½Ð½Ñ <Ðμ Ñ Ð ° Ð¼Ñ † Ñ <впол нÐμ Ñ Ð¿Ð¾Ñ Ð¾Ð ± Ð½Ñ <опР»Ð¾Ð'оÑ, Ð²Ð¾Ñ € dn, noe Ð²Ñ ÐμÑ … n Ð ° Ð °.

Ð ÐμÑÐμниÐμ NN, ой Ð¿Ñ € оР± Ð »ÐμÐ¼Ñ <NN" Ð¾Ñ € муР»dn € овР° л РонР° Ð »ÑŒÐ' ФиÑÐμÑ €. Dn, о Ñ € ÐμÑÐμниÐμ DD · вÐμÑ N, но кР° к "Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °". По Ñ Ð²Ð¸Ð'ÐμÑ, ÐμÐ »Noen N, ву Ð¼Ð½Ð¾Ð³Ð¸Ñ … коммÐμÐ½Ñ Ð ° Ñ, Ð¾Ñ € ов, ФиÑÐμÑ € DD · л ожиР»Ðμго Ð'овоР»ÑŒÐ½Ð¾ Ð¿ÑƒÑ Ð ° но d нÐμÐ¿Ð¾Ð½Ñ N, но Ð'л Ñ Ð½ÐμпоÐ'гоÑ, овР»ÐμÐ½Ð½Ñ <Ñ … Ñ ‡ DN Ð ° Ñ, Ðμл Ðμй. D "Ð¾Ñ € Ð ° Ð · Ð'о Ð ± ол ÐμÐμ Ñ ‡ ÐμÑ, коÐμ D Ð¿Ð¾Ð½Ñ Ñ, ноÐμ DD · Ð »Ð¾Ð¶ÐμниÐμ n N, ого Ð¿Ñ € D Ð½Ñ † ипР° Ð'Ð ° но D² нР° Ñ ‡ Ð ° Ð »Ðμ NN Ð ° Ñ, ьи Ð £ dD» Noen мР° Ð "Ð ° мил Noen , "Ekstraordinære kønforhold". Ро Ñ Ð²Ð¾Ñ Ð¿Ð¾Ð »ÑŒÐ · ÑƒÑŽÑ noe Ð'Ñ € угим dn N, Ð¾Ñ ‡ ником – Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ñ N, ью D D» ÐμÐºÑ Ð ° нÐ'Ñ € Ð ° МР° Ñ € ковР° нР° "dd» ÐμмÐμÐ½Ñ Ð ° Ñ … ": Ð • Ñ Ð» d d ± Ñ € Ð ° Ñ, Noen ÐºÐ¾Ð½ÐºÑƒÑ € dn € уюÑ, Ð'Ñ € уг Ñ Ð'Ñ € угом , n € оÐ'иÑ, ÐμÐ »Ñ м Ð²Ñ <гоÐ'нÐμÐμ Ñ € ожР° N, noe Ð'Ð¾Ñ ‡ ÐμÑ € Ðμй, 05.12.2011. Ð'оÑ, кР° к Ñ Ð ° м DD · Ð »Ð ° гР° ÐμÑ, NN Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °:

"D" Ð¾Ð¿ÑƒÑ N, им, D² попуР»NN † DD Ñ € ожÐ'Ð ° ÐμÑ, NN мÐμньÑÐμ Ð¾Ñ Ð¾Ð ± Ðμй оÐ'ного пол Ð ° N ‡ Ðμм Ð'Ñ € угого (нР° Ð¿Ñ € имÐμÑ €, мР° Ð »Noen ‡ иков мÐμньÑÐμ, Ñ ‡ Ðμм Ð'ÐμÐ²Ð¾Ñ ‡ Ðμк). D 'Ñ Ð ° кой попуР»NN † dd Ñ Ð ° Ð¼Ñ † Ñ <D² NN € ÐμÐ'нÐμм Ð ± уÐ'уÑ, Ñ € Ð ° Ð · множР° N, Noen N N "N" ÐμкÑ, ивнÐμÐμ (Ð¾Ñ Ñ Ð ° вР»n N NOE Ð ± ол ÑŒÑÐμ поÑ, омков), Ñ ‡ Ðμм Ñ Ð ° мки, – Ð¿Ñ € Ð¾Ñ Ñ, о поÑ, ому, Ñ ‡ N, о у кР° жÐ'ого поÑ, омкР° Ñ € овно оÐ'нР° мР° N, noe dn € овно оÐ'Рн оÑ, ÐμÑ †. Ð • Ñ Ð »D D² попул NN † DD 500 N Ð ° Ð¼Ñ † ов D 1000 N Ð ° мок D они Ñ Ð¾Ð²Ð¼ÐμÑ N, Ð½Ñ Skriv WRITE WRITE WRITE WRITEat tænde 2000 unge, viser det sig, at den gennemsnitlige mand forlod fire efterkommere, og kvinden kun to. Ud fra et synspunkt af naturlig udvælgelse i en sådan befolkning er at være en mand dobbelt så rentabel som en kvindelig. Nå, hvis du tilfældigvis er en kvinde, så er det dobbelt så rentabelt at have sønner end døtre. Forældre, der rejser en søn, vil i gennemsnit forlade to gange så mange børnebørn som forældre, der rejste en datter. Derfor vil udvælgelsen understøtte eventuelle mutationer, der øger sandsynligheden for fødslen af ​​sønner. Disse mutationer vil blive fastsat ved valg indtil kønsforholdet bliver 1: 1. Kun med dette forhold vil ingen ny mutation, der påvirker sandsynligheden for fødslen af ​​sønner eller døtre, være nyttig og vil ikke blive understøttet af udvælgelsen. Dette betyder, at forholdet 1: 1 er evolutionært stabilt (for flere detaljer se: Hvorfor er kønforholdet næsten altid 1: 1?). "

Som enhver beskrivelse af virkeligheden fungerer Fisher-princippet under visse forhold. Det antages for eksempel, at "prisen" for mænds og kvinders fødsel er den samme, og at krydsningen af ​​nogen enkeltpersoner i befolkningen er lige så sandsynlig. I vores eksempel er den anden betingelse ikke udtrykkeligt opfyldt.

Stephen Jay Gould, der beskriver et eksempel med Adactylidium, foreslår at ændre ordtaket "undtagelse bekræfter reglen" i "undtagelsen giver dig mulighed for at kontrollere reglen." Den perfekte strømlinede kropsform af hajer og delfiner tjener ikke som evidensbevis; Ligeledes bekræfter kønsforholdet 1: 1 for de ti tusinde i træk ikke Fisher-princippet. Men tilstedeværelsen af ​​øjendråder i blindhulefisker vidner om evolutionens virkelighed – og en visning med et stærkt afvigende kønforhold kan bekræfte Fishers princip, hvis vi forstår, hvilke af hans lokaler der ikke er opfyldt.

Lad incest – den eneste måde at befrugte. Det betyder, at samme forælder giver både fædre og mødre til deres egne børnebørn. I dette tilfælde er forældrenes genetiske bidrag til hver af børnebørn det samme, uanset hvilken procentdel af mænd og kvinder han bragte til verden. Reproduktion er en familie affære … Hvis hvert par "bedsteforældre" har begrænsede ressourcer til at producere afkom, er det i denne situation rentabelt at producere så mange døtre som muligt. Er en mand nok til at befrugte alle hunner? Fremragende! Lad en blive født til hele kødet. Hvis der er flere mænd, så kan nogle af dem forblive barnløse, og antallet af børnebørn vil kun mindske herfra.

Og naturen viser os virkelig sådanne ekstreme afvigelser fra Fisher-princippet i netop de arter, der er karakteriseret ved parring af brødre og søstre. Adactylidium – et af disse tilfælde, og ikke det mest ekstreme. I beslægtede ticks Acarophenax tribolii en mandluge i en kobling på ca. 15 æg inde i moderens krop, befrugter alle sine søstre og dør, før de bliver født i lyset.

Det er bemærkelsesværdigt, at der findes mange forskellige mellemvarianter mellem det "normale" 1: 1-forhold og vores ekstreme tilfælde. F.eks. Flåter af slægten Pyemotes (Figur 1) hunner er ægavl. En kvinde lever normalt 2-4 mænd i hendes liv og fra 100 til 200 kvinder. Nogle gange dør kvinden inden fødslen af ​​det sidste afkom; så går de ikke ud gennem kønsorganets åbning, men gnaver gennem muren af ​​den afdøde moders krop. Mænd er født først; Derefter forbliver de tæt på kvinden, føder på hendes hemolymph og bevogter de fødte søstre. Umiddelbart efter ungdommens fødsel prøver mændene at parre sig med hver af dem, og de lykkes som regel. Hanen lever op til 25 dage og kan befrugte op til hundreder af kvinder.

Fig. 1. Fysiogastrisk kvindemide Pyemotes. Disse kvaler parasiterer på termitter og bugs og lammer deres værter med gift (se M. D. Tomalski & L.K. Miller, 1991. Insekter lammelse ved baculovirus-medieret ekspression af et mit-neurotoksin-gen. Bider folk, de kan forårsage ubehagelig "tæskebåren dermatitis." Foto fra scilogs.com

Spidermiderne beskrevet i A. Markovs artikel nævnt ovenfor har den samme haplo-diploide sexbestemmelsesmekanisme som Adactylidium. Deres kønsmæssige forhold er derfor genstand for ændring og genetisk variation. I rækken af ​​disse flåter, hvor under de eksperimentelle forhold kun søskende blev tvunget til at mate. I kun 50 generationer var kønsforholdet 1: 4 (til fordel for kvinder). Hvorfor gik det ikke videre? Dette er let at forklare, idet man antager, at hver mand har tid til at befrugte højst fire kvinder. Så det evolutionsmæssige stabile kønforhold afhænger også af mænds smidighed.

Selvfølgelig er spørgsmålet fortsat, hvorfor dyr af nogle arter undgår nært beslægtede kryds. og i andre arter er de blevet normen. Men det er en anden historie …


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: