果蝇性魅力大不利于繁殖
一项新的研究显示,与雌性魅力平平的果蝇相比,“更性感”的雌蝇承受的痛苦更多。
美国加州圣芭芭拉大学科学家特里斯坦·朗是这项研究的领头人,他表示:最有吸引力的雌果蝇也是个头最大的雌蝇,能产最多的虫卵。因为大量雄蝇的追求,它们孵化的幼虫比那些性魅力不及的同类要少。
朗认为出现这种状况的原因有两方面:一方面,雄蝇不断的求偶行为阻碍了雌蝇觅食;另一方面,过多的性交让雌蝇体内的有毒精液无法承受。果蝇通常用在实验室研究中,因为它们的寿命大概只有一个月,所以科学家可以很快通过各代果蝇辨别出它们的进化趋势。朗和同事们首先开发出一系列立体模型,由此预测:雄果蝇过多的不懈求偶行为会危害雌蝇繁衍后代。
研究组将一只雄蝇与一大一小两只雌蝇放在一起。雄蝇会更多地去纠缠体型大的雌蝇。接下来,不论与雄蝇很少接触还是频繁接触,研究人员都对大小两只雌蝇的繁殖率做了对比。在频繁接触的条件下,实验结果显示体型大的雌蝇繁殖率比体型小的同类要低。
这些发现都登载于12月8日出版的《公共科学图书馆·生物学》。朗表示,一直以来关于性选择和自然选择是不是总值得称颂都有争论,这些研究成果无疑又让它浮出水面。
自然选择促使能增加物种存活几率的基因进化,而性选择则使那些繁殖成功几率大的基因得以进化。朗说:“在某种程度上可以认为,最有魅力的个体之所以能吸引雄性是因为它们体内有最好的基因。”
“性策略让释放魅力的个体雌蝇能受孕而获益,所以它是成功的,”研究人员解释,“即使实施这一战术要以雄蝇、甚至是整个物种的数量为代价。”
为了追求那些魅力十足的雌蝇,大批雄果蝇成为自身物种进化的牺牲品。因为它们的求偶行为会降低雌蝇的繁殖率,使种群中的雌蝇无法更好地快速繁衍下一代。
其他的雌性物种也和雌果蝇的处境相似,遭到雄性追求对象的非礼待遇。
研究人员认为,许多雌性的昆虫和蜥蜴会把精子存在体内,它们只需要和雄性交配一次就可以产出足够一生受用的幼虫卵,不过这还是取决于雄性的求爱行为。
雄孔雀鱼求偶时非常有攻击性,雌性因此连寻找食物都受到限制,这还会导致更糟糕的结果。研究人员说:“雄性的霸道求爱会迫使雌孔雀鱼为避免骚扰而转移栖息地,到那些可能被吞食的危险水域去。”然而,现在还不能确定这对雌性动物而言都是消极影响。
比如对某些种类的蟋蟀来说,雄蟋蟀在输出精子时也把大量的营养成分传送给雌蟋蟀为食。
原始出处:
PLoS Biol 7(12): e1000254. doi:10.1371/journal.pbio.1000254
A Cost of Sexual Attractiveness to High-Fitness Females
Tristan A. F. Long¤*, Alison Pischedda, Andrew D. Stewart, William R. Rice
Department of Ecology, Evolution, and Marine Biology, University of California Santa Barbara, Santa Barbara, California, United States of America
Adaptive mate choice by females is an important component of sexual selection in many species. The evolutionary consequences of male mate preferences, however, have received relatively little study, especially in the context of sexual conflict, where males often harm their mates. Here, we describe a new and counterintuitive cost of sexual selection in species with both male mate preference and sexual conflict via antagonistic male persistence: male mate choice for high-fecundity females leads to a diminished rate of adaptive evolution by reducing the advantage to females of expressing beneficial genetic variation. We then use a Drosophila melanogaster model system to experimentally test the key prediction of this theoretical cost: that antagonistic male persistence is directed toward, and harms, intrinsically higher-fitness females more than it does intrinsically lower-fitness females. This asymmetry in male persistence causes the tails of the population's fitness distribution to regress towards the mean, thereby reducing the efficacy of natural selection. We conclude that adaptive male mate choice can lead to an important, yet unappreciated, cost of sex and sexual selection.
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