Полигинандрия

Полигинандрия — это система спаривания , при которой и самцы, и самки имеют несколько партнеров для спаривания в течение сезона размножения . животных, размножающихся половым путем У диплоидных , самцы и самки используют разные стратегии спаривания, поскольку стоимость производства гамет у самцов ниже, чем у самок. Считается, что разные тактики спаривания, используемые самцами и самками, являются результатом стохастических репродуктивных конфликтов как экологических, так и социальных.

Репродуктивные конфликты в животных обществах могут возникать из-за того, что особи генетически не идентичны и имеют разные оптимальные стратегии для максимизации своей приспособленности; и часто обнаруживается, что репродуктивные конфликты обычно возникают из-за иерархии доминирования , в которой все или большая часть воспроизводства монополизирована только одним человеком. У осы Polistes carolina доминирующая королева среди самок ос определяется тем, кто первым прибудет в гнездо, а не самой крупной основательницей, которая, как ожидается, будет лучшей в бою (оса). В исследовании птицы Prunella воротникис непосредственная близость и совместное ареалы на горных вершинах французских Пиренеев привели к полигинандрической системе спаривания, при которой от двух до четырех самцов спаривались с диапазоном от двух до четырех самок в пределах одного и того же района. .

системы спаривания , состоящей из нескольких мужчин и женщин Полигинандрия - это еще один способ описания полигамной . Когда у самок несколько партнеров для спаривания, это называется полиандрией , а когда у самцов несколько партнеров для спаривания, это называется полигинией . У каждого пола есть потенциальные преимущества в беспорядочных связях; самки, особенно имеющие генетически «неполноценных» социальных партнеров, имеют возможность повысить генетическое качество своего потомства, в то время как самцы способны оплодотворять яйца многих других самок. По сути, идеальным брачным поведением для самцов является беспорядочная половая связь, а не моногамия (когда у них есть только один партнер для спаривания), поскольку это приводит к множественному потомству, и эти самцы монополизируют своих партнерш-женщин, физически не позволяя им совокупляться с другими самцами. С другой стороны, самки получают выгоду от полиандрии, поскольку у них появляется больше потомства.

Преимущества многократного спаривания у самок

Часто самки добровольно спариваются более чем с одним самцом. Спаривание с несколькими самцами снижает риск появления у самок неоплодотворенных яйцеклеток, поскольку у одного самца может не хватить спермы для оплодотворения всех ее яйцеклеток. У темноглазых юнко самка спаривается более чем с одним самцом, потому что зачастую ее социальный партнер имеет более низкое генетическое качество, чем другие потенциальные доноры спермы. Самки добровольно спариваются с другими самцами, помимо своего партнера, потому что она видит потенциал улучшить жизнеспособность и сексуальную привлекательность своего потомства. Самки также могут спариваться с несколькими самцами ради генетических преимуществ, таких как генетическое разнообразие ее потомства из-за разнообразия доступных ей сперматозоидов. У певчих птиц спаривание дополнительных пар происходит потому, что самки могут ускользнуть со своей родной территории, чтобы домогаться других самцов. Когда самки певчих птиц ищут партнеров-самцов, они сексуально выбирают самцов с более ярким оперением, чем у их социального партнера. Исследования показывают, что самки певчих птиц, у которых меньше партнеров по оперению, наиболее активно ищут дополнительных парных спариваний. кроме того, самцы с наиболее развитыми чертами, такими как более длинные хвосты или более яркое оперение, выживают лучше. Таким образом, когда у самок певчих птиц есть несколько партнеров для спаривания, они повышают генетическое качество своего потомства.

Для самки многократное спаривание означает увеличение количества детенышей, которых она может произвести, и часто это также означает увеличение количества детенышей, о которых им приходится заботиться. Чтобы обеспечить безопасность и благополучие своего потомства, самки могут иметь нескольких партнеров для спаривания, чтобы получить больше ресурсов от самцов для себя и своего потомства. У темноглазых юнко, зайцев и галапагосских ястребов спаривание с несколькими самцами увеличивает заботу, которую самка может оказать о своем потомстве. Часто несколько партнеров позволяют самкам иметь больше потомков, и отцовство потомства обычно не зависит от биологических родителей, то есть другой самец может присматривать за потомством другого самца.

Преимущества многократного спаривания у самцов

Самцы потенциально могут оплодотворять яйца гораздо быстрее, чем самки, а это означает, что самец может лучше всего увеличить свой репродуктивный успех, находя и оплодотворяя как можно больше разных самок. У Drosophila melanogaster репродуктивный успех самцов увеличивался с увеличением числа спариваний, но у самок не было прямой связи с числом партнеров и количеством производимого потомства. Когда у самцов есть несколько партнеров для спаривания, им иногда приходится иметь общее происхождение потомства, что снижает генетическую ценность потомства для него и, таким образом, снижает относительную выгоду от того, чтобы остаться, чтобы помочь. Когда отцовство разделено между несколькими самцами, ожидается, что самцы с меньшей вероятностью останутся, чтобы помочь самке заботиться о потомстве, потому что от того, чтобы оставаться и помогать воспитывать другого потомка, когда присутствуют другие самцы, мало пользы.

Хотя самцы способны добиться репродуктивного успеха быстрее, чем самки, поскольку способны оплодотворять яйца быстрее, чем самки могут их производить, самцы также находятся в невыгодном положении, когда дело доходит до спаривания, из-за полового отбора. Женщины обычно выбирают «очаровательных» мужчин и тех, кто демонстрирует сексуальные украшения. В исследовании длиннохвостых вдовий самцов с более длинными хвостами отбирали половым путем, а не самцов с более короткими и менее впечатляющими хвостами. У таких птиц, как красноворотничковая вдова , самцы, демонстрирующие свои сексуальные украшения во время ухаживания, обычно объединяются в пары быстрее и привлекают больше самок, чем самцы, демонстрирующие во время ухаживания более короткие хвосты. Самцов часто отбирают по половому признаку на основе их физических характеристик и того, что они могут «предложить», например, самцы павлинов с яркими окрашенными хвостами отбираются по половому признаку, а не павлины с тусклыми и менее сложными хвостами. Половой отбор самцов самками также приводит к конкуренции между самцами. В отличие от самок, которые вкладывают много средств перед спариванием, самцы не вкладывают столько средств при производстве спермы, однако это усиливает конкуренцию среди самцов за инвестиции самок. Высокая брачная конкуренция также означает большую разницу в успехе самцов: лучшие конкуренты добьются большего успеха в спаривании, чем те, кому не удалось спариваться. Лучшие конкуренты с меньшей вероятностью будут склонны заботиться о своем потомстве во время спаривания, поскольку у них есть возможность производить потомство в другом месте. Самцы с наибольшим размером, силой или наиболее развитым вооружением достигают наибольшего успеха в спаривании. В других случаях самцы могут добиться более высокого репродуктивного успеха, если у них будет лучший доступ к ресурсам, чем у других конкурентов. Например, самки висячих мух спариваются с самцом только в том случае, если он дает ей в пищу большое насекомое во время совокупления, а североамериканские лягушки-быки охраняют пруды и небольшие озера, куда самки приходят откладывать яйца.

Таксономические ссылки

Амфибия

Различные тактики спаривания встречаются у большого числа таксонов. У амфибий, таких как Salamandrina perspicillata , множественное отцовство является следствием спаривания самок с несколькими самцами. На данный момент все виды подотряда Salamandroidea используют полиандрические стратегии спаривания самок. При исследовании популяции Salamandrina perspicillata множественное отцовство встречается как распространенная репродуктивная стратегия в естественных условиях, и видно, что у этих видов, когда самцы спаривались с двумя самками, они давали потомство, которое было обратно связано по своему генетическому сходству с женский. Самки этого вида практиковали полигинандрию, чтобы увеличить генетическую изменчивость среди своего потомства, выбирая партнеров, генетически отличающихся от них самих. В отличие от других исследований полигинандрии, где у самок было несколько партнеров для спаривания, чтобы получить ресурсы от самцов, в исследовании Salamandrina perspicillata множественное отцовство не принесло генетической косвенной выгоды потомству. Это привело к созданию механизма затрат/выгод, в котором полученная выгода от множественного спаривания уравновешивала негативное влияние количества партнеров на гетерозиготность потомства. Самки, выбирающие партнеров, генетически отличающихся от них самих, также были замечены у Ichthyosaura alpestris и Lissotriton vulgaris , где в системе спаривания с двумя самцами самки отдавали предпочтение менее родственным самцам. И, как и в случае с Salamandrina perspicillata , не было никаких косвенных генетических преимуществ от наличия нескольких партнеров для спаривания.

Пикногониды (морской паук)

У Ammothea hilgendorfi , вида морских пауков, оплодотворение происходит, когда самка передает яйца самцу, который удерживает их с помощью яйцеклеток, специализированной пары ног, и оплодотворяет яйца снаружи. Самцы склеивают яйца в гроздья и носят их на своих яйцеклетках, пока они не вылупятся. Личные затраты самцов на обеспечение длительного ухода за детенышами считаются значительными родительскими инвестициями, поскольку родительская уверенность считается существенной для постзиготических инвестиций. Высокий уровень подтверждения отцовства у Ammothea hilgendorfi предполагает снижение способности к поиску пищи, повышенный риск нападения хищников и меньшую мобильность. Экспериментальное исследование Ammothea hilgendorfi показало, что, хотя самцы спариваются с несколькими самками, самцы не смешивают партии яиц от разных самок. Яйца, которые самцы держали группами, вылупились в сжатые сроки, что указывает на то, что самцы спаривались с разными самками за короткий промежуток времени.

многократное спаривание самок пикногонидов Возможно , поскольку недавно спаривавшаяся самка часто сохраняет неиспользованные зрелые яйца в одном или нескольких бедрах, что позволяет ей спариваться с дополнительными партнерами. У видов с внешним оплодотворением и родительской заботой самцов самки могут распределять кладку между разными самцами, и тем самым самка увеличивает вероятность того, что по крайней мере часть ее потомков получит косвенные генетические выгоды и/или обширную родительскую заботу от качественного потомства. провайдер.

Перепончатокрылые

Репродуктивные самки социальных перепончатокрылых — ос, пчел и муравьев — спариваются с несколькими партнерами. Этих самок называют королевами, чтобы отличить их от не размножающихся самок, которые ухаживают за колонией и не спариваются.

Королева медоносных пчел в идеале спаривается примерно с дюжиной трутней (самцов) во время своего брачного полета. Сперма от спаривания хранится в специальном резервуаре, называемом сперматекой , на протяжении всей жизни королевы, которая может длиться несколько лет.

Обслуживание

Хотя считается, что распущенность приносит пользу как мужчинам, так и женщинам, еще не имеется достаточных данных, подтверждающих тот факт, что распущенность приносит пользу женщинам. В исследовании темноглазых юнко потомство, произведенное самцами из дополнительной пары, не было ни лучше, ни хуже, чем потомство их социальных партнеров-самцов. Однако исследование темноглазых юнко выявило больше потомства у беспорядочных самок, чем у моногамных самок. Результаты исследования самок водомерок показали, что многократные спаривания могут оказаться дорогостоящими для самки, особенно потому, что на производство яйца тратится много времени и энергии. Мало того, что дополнительные спаривания были дорогостоящими, но и не было никакой поддержки каких-либо генетических преимуществ от наличия нескольких партнеров для спаривания. Вместо этого результаты эксперимента показали, что яйценоскость и успешность высиживания яиц были самыми высокими, когда количество партнеров было минимальным.

С другой стороны, исследования показали, что самцы имели более высокий репродуктивный успех, чем самки, когда они были полигинандрическими. По сравнению с самками шимпанзе , у самцов шимпанзе было лучшее соотношение количества спариваний и количества произведенного потомства. Исследования не только показали более высокий репродуктивный успех, но и колумбийские суслики продемонстрировали значительный сексуальный размер и массу тела, ориентированные на самцов, что предполагает конкуренцию между самцами. Конкуренция между самцами означает половой диморфизм среди самцов, а это означает, что самки могут выбирать самцов по половому признаку на основе демонстрируемых ими сексуальных украшений.

В целом исследования показали, что полигинандрия приносит больше пользы мужчинам, чем женщинам. Когда полигинандрия наблюдается у разных видов, самцы чаще всего имеют преимущество - это означает, что самцы получают больше пользы от полигинандрии, чем самки. Самки обычно ищут нескольких партнеров для спаривания, чтобы увеличить выгоду для своего потомства, будь то за счет получения физических ресурсов для своего потомства или путем предоставления своему потомству более здоровых генов, пригодных для выживания. С другой стороны, в большинстве случаев самцы обычно имеют нескольких партнеров для спаривания, чтобы получить как можно больше потомства в течение своей жизни, и им удается добиться этого легче, чем самкам, поскольку в большинстве случаев самцы не участвуют в родительских заботах и ​​заботе о потомстве. воспитывают свое потомство.

Внешние ссылки

• Словарное определение полигинандрии в Викисловаре