Det skjulte valg af kvinder hjælper crickets for at undgå tætte krydser • Barbara Vedenina • Videnskabsnyheder om "Elements" • Fysiologi, Etologi, Zoologi

Skjult udvalg af kvinder hjælper crickets undgå nært beslægtede krydsninger

Copulation crickets Teleogryllus oceanicus (top cam). Hanen overfører spermatophoren (sædceller) til kvinden. Billede fra Cook Islands Biodiversitet Site

Mange dyr forsøger at undgå nært beslægtede kryds eller indavl. Australske cricket eksperimenter Teleogryllus oceanicus viste at kvinder gør dette efter copulation og dermed demonstrerer det skjulte valg.

Det er kendt, at nært beslægtede kryds resulterer i fødslen af ​​svage eller defekte afkom (se indavl). På forskellige dyr blev det vist, at kvinder undgår parring med mænd, som er deres søskende, og foretrækker mere fjernt slægtninge som seksuel partner.

Hvordan skelner de slægtninge fra ikke-slægtninge? I 2006 foreslog A.V. Markov og A.M. Kulikov hypotesen om "immunologiske test" af ægteskabspartnere (se Speciation er et personligt spørgsmål om alle, "Elements", 15.02.2006), hvorefter graden af ​​slægtskab kan bestemmes af styrken af ​​den immunologiske reaktion på duften af ​​ægteskabspartneren. Hos hvirveldyr er det antaget, at valget af ægteskabspartneren delvis bestemmes af proteinerne i hovedhistokompatibilitetskomplekset (GCG), hvis hovedfunktion er at bekæmpe infektioner, opretholde kroppens integritet og forhindre skade på egne celler.Hos hvirveldyr er MHC forbundet med et særligt organ med seksuel duft, det vomeronasale organ. I insekter kan man deltage i polymorfe immunglobulinproteiner (se for eksempel Stress fremmer nært beslægtede kryds, Elements, 19. marts 2009), selvom det kun er en antagelse.

På hvilket stadium er det nødvendigt at bestemme graden af ​​slægtskab? Det er naturligt at antage, at det er klogere at gøre dette på fængselsstadiet uden at vente på parring med en "lav kvalitet" mand. Men det viser sig, at det ikke er for sent at begynde at teste graden af ​​slægtskab efter parring, men før befrugtning. Valget af ægteskabspartner på dette stadium kaldes "skjult valg" (kryptisk valg). Generelt er det skjulte valg af seksuel partner, som det fremgår af studier af de seneste årtier, meget almindeligt i dyret og i planteverdenen. Videnskabsfolk tillægger dette først og fremmest til, at isolering på befrugtningsniveau kan forekomme ekstremt hurtigt i udviklingsprocessen. For eksempel, for lysinprotein (æglysin, se hamony), som bestemmer abalonspermatozoas evne til at befrugte æg af kvinden, vises en ekstremt høj udviklingshastighed.Lysin er modificeret 25 gange hurtigere end gamma-interferon, et protein der spiller en vigtig rolle i immunsystemet hos pattedyr, hvilket anses for at være den hurtigste forandring af alle kendte proteiner (se Olivia Judsons bog "Every Beast-Pair").

Et af de fantastiske eksempler på valg, der forekommer på gameternes niveau, er vist ved kamgelé Beroë ovata (ctenophores er havdyr, der ligner vandmænd). Hvis flere spermatozoer kommer ind i ægcellen (og dette er ikke ualmindeligt i berøerne), begynder den virkelige præsentation. Æggens kerner bevæger sig til kernerne i sædcellerne og vælger i sidste ende en af ​​dem. I dette tilfælde er det slet ikke nødvendigt, at valget stopper ved den sidste spermatozoon – ved at gå rundt om alt, kan kernen vende tilbage til den, der tiltrak dig i starten (se den samme bog af Olivia Judson). Ferskvandskræft kvinder viser også et levende eksempel på skjult valg (se. Når det er umuligt at vælge mænd, kan du vælge børn, Elements, 05.22.2006). Afhængig af størrelsen af ​​klørne og kropsstørrelsen af ​​hannen producerer hunnerne enten en lille kobling af store æg eller mange små æg. Da æg overlevelse er direkte relateret til deres størrelse,store æg produceres i tilfælde af befrugtning af en "kvalitet" mand (ferskvandsfiskhvaler sætter et kvalitetsmærke på mænd med store klør, men små i kropsstørrelse, sidstnævnte er sædvanligvis ung og mere mobil sæd i unge).

Forskere fra Center for Evolutionær Biologi ved University of Western Australia undersøgte for nylig et skjult valg af en kvinde for slægtninge og ikke-slægtninge af crickets. Teleogryllus oceanicus. Denne art er bredt udbredt i Australien og Oceanien. Tidligere viste de samme forfattere, at hvis en kvindelig cricket copulerer med to mænd, hvoraf den ene er hendes bror, og den anden er en mand fra en anden befolkning, så vil de fleste af efterkommerne af en sådan kvinde være fra en ikke-relateret mand (se: Simmons et al., 2006. Postcopulatory inbreeding undgåelse af kvindelige crickets kun afsløret af molekylære markører).

Nu besluttede forfatterne at tjekke på nøjagtigt det øjeblik, efter at kopulationen er et valg. Faktum er, at mandlige crickets konkurrerer om besiddelse af et kvindelig hjerte, ikke kun før, men efter parring. Under copulation lægger hanen en sække sække til sækken – den såkaldte spermatophore – og sædemidlet skal passere kvindens genitalkanal til et specielt depot – spermatheca. I spermatheca opbevares sæd fra forskellige hanner i nogen tid, og når æggene modnes, befrugtes de lige før lægning.Spermatekasprocessen tager tid (ca. 40 min), så det er vigtigt, at kvinden ikke smider spermatoforen for tidligt. Og det skal bemærkes, at kvinder søger at gøre dette hurtigt, fordi de elsker at spise det på grund af indholdet af ernæringsmæssige indhold. Derfor beskytter hanen kvinden efter kopiering og følger hende tæt og tillader ikke andre mænd at følge hende. Imidlertid synger han nogle gange og prøver endog at passe på hende. Kvinden kan teste hanen både under parring og efter copulation, mens hanen beskytter hende. Endelig kan valget ikke kun foretages af kvinden, men også af hanen. For eksempel er det kendt, at mændene i den indiske melmoth, en af ​​skadedyrene af kornlagre, under kopiering overfører mindre sæd til deres søstre end til ikke-relaterede hunner af deres egen art (se: Lewis, Wedell, 2009. Mandermøller reducerer investeringsinteressen).

Projektets skema var som følger. Først blev hver jomfru plantet med en uafhængig mand og fik dem til at kopiere, og hanen – for at beskytte kvinden 40 minutter efter kopiering. Derefter blev mændene rengjort og en ny mand blev tilsluttet hver kvinde. I halvdelen af ​​sagerne var den nye mand ikke en slægtning, og i den anden halvdel af sagerne var hanen bror til den tilsvarende kvinde.Umiddelbart efter kopulationen slog alle mændene sig ned, og efter ca. et minut skulle hver mand sætte sig ned igen. Men i serien af ​​eksperimenter er NS / NS og S / S (NS, nonsibling en uafhængig mand, S, søskende er en bror), kvinden fik den samme mand, som hun lige havde kopieret, og i de to andre serier, NS / S og S / NS , kvinden modtog en fremmed mand (figur 1). Herefter beskyttede hver mand nidkjært kvinden i 40 minutter. I eksperimenter copulerede kvinder derfor med ikke-relaterede hanner, men blev beskyttet af brødre, i eksperimenter kopierede de med brødre, men blev beskyttet af ikke-slægtninge, i forsøg, de blev kopieret og beskyttet af brødre, og i forsøg blev de kopieret og beskyttet af ikke-slægtninge. Efter alle disse manipulationer blev muskelvævet fra mænds bagben og sædcellerne fra sædets spermateka underkastet genetisk analyse, og det genetiske materiale fra både mænd og sædemuskler blev sammenlignet, hvilket resulterede i bidraget fra sædceller fra første og anden hann.

Fig. 1. Projektets opbygning. Alle hunner copulated med ikke-relaterede hanner (ikke-søskende) under den første copulation; i halvdelen af ​​sagerne med brødre (søskende) og i halvdelen af ​​sagerne – med uafhængige mænd under den anden samling.Efter den anden samling blev hunnerne allerede opdelt i 4 grupper, afhængigt af hvilken mand copulerede med og hvilken mand bevogtet det. Figur fra den diskuterede artikel i Journal of Evolutionary Biology

Hvad er der sket? Det viste sig, at forholdet mellem sæd fra den første og anden hanner afhænger af, hvem der beskytter kvinden efter den anden kopulation. Hvis en ikke-slægtning hælder hende, er antallet af sæd, der er modtaget fra den anden mand i spermatrummet, stort (næsten halvt) uanset hvem kvinden kopierede med anden gang. Tværtimod, hvis hendes bror beskytter hende, bliver antallet af sæd af den anden mand reduceret betydeligt igen, uanset hvem hun kopierede (fig. 2). Det er således indlysende, at valget først foretages af kvinden, ikke hanen, og for det andet sker valget under beskyttelse af kvinden efter kopiering.

Fig. 2. Det relative bidrag fra den anden hansperma, som kvinden copulerede med. Sperma af den anden mand var næsten halvdelen af ​​alt sæd i spermatheateren, hvis den anden var blevet beskyttet af en uafhængig mand (NS Guard), men denne sæd var signifikant mindre, hvis kvinden blev beskyttet af broren. Figur fra den diskuterede artikel i Journal of Evolutionary Biology

Et rimeligt spørgsmål opstår: Hvad er mekanismen til at reducere mængden af ​​sæd fra en uønsket mand? Forfatterne mener, at kvinden først kan genkende hanen ved sammensætningen af ​​kulbrinterne i kutikula. Det har vist sig på forskellige insektarter, især i Drosophila, at krydsbæringssammensætningen af ​​kutiklen kan være kendetegn for ikke kun arten, men også køn og endog individet. Men det mest fantastiske er, at hunnerne regulerer åbningen af ​​indgangen til spermatheca ved en ejendommelig muskelspalter – dette blev vist på crickets af samme art. Det vil sige, i løbet af den periode, hvor man groomer hanen efter kopiering, vurderer kvinden sin kvalitet, og i tilfælde af lav score regulerer sæden til spermatheca. Det skal bemærkes, at dette kan være en forholdsvis pålidelig kontrolmetode. En sådan erstatning af hanner, som blev udført i forsøg (når kvinden copulerer med en mand og derefter er beskyttet af en anden), er meget sjælden i naturen, da dette kræver samtidig samling af flere par på ét sted. Og det sker som regel ikke, da hanen af ​​crickets ikke tåler konkurrenter ved siden af ​​dem og desperat forsvarer deres territorium.

Kilde: C. Tuni, M. Beveridge, L. W. Simmons.Kvindecrickets vurderer relaterethed under parring og opbevaring af uberørte mænd // Journal of Evolutionary Biology. Udgivet online 21. marts 2013. DOI: 10.1111 / jeb.12118.

Varvara Vedenina


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: :???: :?: :!: