Ketenangan wanita menyumbang kepada spesiasi • Alexander Markov • Berita sains mengenai "Unsur" • Biologi, Evolusi

Ketenangan wanita menyumbang kepada spesiasi

Dengan pemilihan sedar atau tidak sedarkan diri, orang ramai membuat bulu merpati dengan bulu mewah. Dengan cara yang sama, betina burung-burung syurga mencipta pakaian yang menarik dari lelaki mereka. Gambar dari www.pigeoncote.com dan en.wikipedia.org

Simulasi komputer telah menunjukkan bahawa kebarangkalian spesiasi sympatric (membahagikan spesies asal menjadi dua tanpa adanya halangan geografi) meningkat secara dramatik jika wanita mempunyai peluang untuk memilih pasangan berdasarkan tanda-tanda yang menunjukkan kesihatan yang baik bagi lelaki. Selalunya, pemilihan seksual secara dramatik mempercepatkan spesiasi, walaupun betina dari dua spesis yang baru menggunakan kriteria yang sama apabila memilih lelaki.

Hanya beberapa dekad lalu, spesiasi sympatric dianggap sangat tidak mungkin atau bahkan mustahil. Walau bagaimanapun, beberapa penemuan cemerlang yang baru menunjukkan bahawa ini bukan sahaja agak nyata, tetapi juga fenomena yang sangat umum dalam alam (senarai kes yang dipelajari dengan baik spektasi sympatric dan pemilihan pautan yang berkaitan diberikan dalam nota. Spekulasi awal rama-rama tropika, Elemen, 09.11 .2009).

Dalam kajian spesiasi sympatric, teori itu agak ketinggalan amalan: ia adalah mungkin untuk mendaftar dan mengkaji kes-kes tertentu, tetapi dengan mekanisme yang membuat satu populasi berpecah menjadi dua bahagian yang terpencil, masih belum ada kejelasan lengkap. Agar spesi sympatric akhirnya ditubuhkan dalam sains sebagai mekanisme evolusi "penuh", model matematik yang baik diperlukan, menunjukkan bagaimana proses ini "berfungsi" dan di mana faktor-faktor itu bergantung.

Dalam sejarah biologi evolusi, ia sering berlaku bahawa idea yang baik, lama yang diungkapkan oleh beberapa ahli teori yang cemerlang dan juga disokong oleh fakta dan pemerhatian, telah lama kekal "dalam bayang-bayang" dan tidak menemui penerimaan sejagat sehingga seseorang membangun matematik model yang akan menjelaskan kepada semua orang bagaimana dan mengapa idea ini berfungsi. Kebanyakan semua, tidak ada teori pemilihan seksual. Idea ini benar-benar cemerlang (seperti yang kita faham sekarang) telah dimajukan secara terperinci oleh Darwin (lihat: C. Darwin. Pengenalan Asal dan Seksual Manusia; Djvu, 20 MB), tetapi sezaman tidak memahami dan tidak menerimanya.Para saintis sememangnya tidak percaya bahawa wanita boleh secara aktif memilih lelaki. Perempuan, menurut para pemikir zaman Victoria, hanya boleh duduk diam di sudut dalam pakaian pintar dan menunggu seseorang untuk menikahi mereka.

Idea pemilihan seksual telah menjadi "keingintahuan saintifik yang setengah dilupakan" ketika pada tahun 1930 Ronald Fisher mengulurkannya, mengembangkannya dan menambahkan maklumat penting yang tidak difikirkan oleh Darwin (lihat R. Fisher. Teori Genetik Teori Pemilihan Alam). Khususnya, Fisher menyedari bahawa bukan sahaja kawin lelaki, tetapi juga selera dan kepelbagaian wanita juga diwarisi dan berkembang mengikut peraturan yang sama seperti yang lain dari tanda-tanda. Pemikiran ringkas ini memainkan jurang yang paling penting dalam teori Darwin dan menjadikannya beroperasi sepenuhnya. Hari ini nampaknya luar biasa, tetapi idea Fisher mengenai pemilihan seksual juga tidak dilihat oleh masyarakat saintifik. Mereka hampir dilupakan pada masa mereka lagi digali daripada dilupakan oleh wakil ahli biologi teoritis generasi seterusnya, yang akhirnya dapat membangunkan model matematik yang meyakinkan. Hanya dari cubaan ketiga teori pemilihan seksual akhirnya mendapat pengiktirafan yang pantas. Kisah dramatik ini dicatatkan secara berwarna dalam buku Geoffrey Miller. The Mating Mind: How It Is The Pilihan Seksual Berbentuk Evolusi Alam Manusia (PDF, 2.1 MB).

Hari ini, tidak ada keraguan bahawa pemilihan seksual adalah kekuatan evolusi yang kuat yang dapat melipatgandakan keberkesanan pemilihan semulajadi "biasa" dan mempercepat evolusi adaptif (dan bukan hanya membuat hiasan "tidak masuk akal" yang tidak perlu untuk kelangsungan hidup dan kelakuan perkahwinan yang aneh). Sekiranya perempuan memilih lelaki bukan dengan kriteria yang tidak bermakna secara sewenang-wenang, tetapi dengan tanda-tanda yang mencerminkan kecergasan atau "kualiti gen" lelaki – sebagai contoh, tanda-tanda menunjukkan kesihatan dan kecergasan fizikal – kemudian perempuan secara dramatik mempercepat evolusi.

Adalah mudah untuk memahami mengapa pemilihan seksual meningkatkan kecekapan pemilihan semula jadi: lelaki dengan kebugaran yang dikurangkan tidak hanya mempunyai peluang yang kurang untuk bertahan, tetapi juga menjadi kurang menarik kepada wanita. Bahkan perbezaan yang sangat kecil dalam kecergasan, hampir tidak dapat dilihat untuk pemilihan "biasa", boleh menentukan ketika persaingan antara laki-laki dalam percubaan menawan wanita yang berpuasa. Di samping itu, pemilihan itu tidak lagi menjadi "buta". Sekarang ia diarahkan oleh makhluk yang masih mempunyai otak.Makhluk-makhluk ini mampu melakukan tindakan yang sengaja dan keputusan yang agak bermakna. Perempuan menjadi peternak. Peacock picky telah mencipta corak mewah pada ekor burung merak, sama seperti penternak merpati mencipta perhiasan mewah untuk baka hiasan merpati.

Dengan tegas dalam bidang sains, teori pemilihan seksual hari ini membantu menarik keluar bayangan idea yang penting dan tidak dapat dielakkan – spesi sympatric. Banyak ahli teori telah lama memahami bahawa tanpa pemilihan seksual dan persimpangan selektif, spesiasi sympatric adalah tidak mungkin. Masalahnya ialah seolah-olah kepada semua orang bahawa untuk spesifikasi sympatric, betina dari dua spesies baru muncul berbeza keutamaan seksual. Dan tidak begitu jelas mengapa tiba-tiba perempuan dalam populasi yang sama mempunyai rasa yang berbeza (lihat: Bagaimana membezakan diri daripada orang lain? Mekanisme noncanonical isolasi pembiakan).

Sander van Dorn dari University of Bern (Switzerland) dan rakan-rakannya dari University of Groningen (Belanda) yang diterbitkan dalam jurnal terkini Sains sebuah artikel yang boleh mengubah spesiasi sympatric dari idea marginal ke teori yang diterima umum. Skop itu sudah dirasai dalam tajuk artikel.Tanpa kesopanan palsu, para penulis bertajuk "Tentang Asal-usul Spesies oleh Pilihan Semulajadi dan Seksual", yang merupakan pengulangan tepat tajuk buku Charles Darwin yang mengubah dunia, kecuali yang terakhir tetapi satu perkataan.

Model van Dorn dan rakan-rakannya menunjukkan bahawa walaupun semua wanita dalam populasi mempunyai keinginan seksual yang sama, kepintaran mereka secara radikal dapat meningkatkan kemungkinan spektasi sympatric. Sudah tentu, untuk ini berlaku, syarat minimum tertentu mesti dipenuhi.

Secara amnya diiktiraf bahawa pemilihan seksual berdasarkan alasan yang menunjukkan kesihatan yang baik atau gen yang baik (tanda-tanda disebut "petunjuk kecergasan") meningkatkan keberkesanan pemilihan pertama, negatif (menulenkan, menstabilkan), iaitu penolakan mutasi yang berbahaya, dan kedua pemilihan positif (bergerak), iaitu penetapan mutasi yang berguna. Idea utama van Dorn dan rekan-rekannya, yang terkandung dalam model itu, ialah pemilihan oleh "petunjuk kecergasan" juga meningkatkan keberkesanan pemisahan (pemecahan, pemeliharaan). Pilihan pemilihan mengganggu sekiranya varian melampau sifatnya lebih bersesuaian (menguntungkan),daripada perantaraan.

Rajah. 1. Prinsip asas model. Terdapat kawasan dengan biji kecil dan besar. Untuk benih kecil, paruh yang paling berkesan adalah μ panjangAuntuk besar – μB. Sepanjang paksi mendatar – panjang paruh, pada menegak – kecergasan (kecekapan pemakanan dengan paruh seperti ini) pada plot dengan biji kecil (lengkung hijau) dan dengan besar (lengkung biru). A – keluk kecergasan adalah luas (lebarnya dicerminkan oleh nilai σ), pemilihan mengganggu bertindak lemah; B – lengkung kecergasan yang sempit, pemilihan mengganggu kuat. Rajah. dari artikel yang dipersoalkanSains

Katakan terdapat populasi burung yang mempunyai panjang sederhana. Kawasan di mana mereka tinggal terdiri daripada dua jenis plot. Di beberapa kawasan yang dikuasai oleh tumbuh-tumbuhan dengan biji besar, di lain-lain – dengan yang kecil. Untuk menghancurkan benih besar, lebih mudah untuk mempunyai paruh panjang, untuk yang kecil – yang pendek. Dalam situasi sedemikian, pemilihan mengganggu mungkin bermula. Ini bermakna burung yang mempunyai paruh lebih panjang atau lebih pendek, tetapi bukan perantaraan, akan memberi manfaat. Adalah diketahui bahawa dalam burung nyata yang tertangkap dalam keadaan yang sama, spesiasi sympatric dapat terjadi (lihat: Spesifikasi di pulau-pulau yang berbeda adalah jalur selari, "Unsur", 03/15/2007).Ia hanya untuk memahami bagaimana spesies berjaya memisahkan, jika wakil mereka, terbang dari laman web ke tapak, sekarang dan kemudian bertemu satu sama lain dan tidak ada yang mengganggu mereka untuk membentuk pasangan campuran dan menghasilkan keturunan hibrid dengan panjang pertengahan.

Rajah. 2 Di kawasan dengan biji kecil, lelaki dengan payung kecil merasa lebih baik, sehingga mereka mempunyai kekuatan yang cukup untuk tumbuh cantik, tetapi bulu merah mahal di leher mereka – "penunjuk kecergasan". Di kawasan yang mempunyai biji besar, lelaki berjilid lama hidup dengan lebih baik, dan permata yang pendek adalah "tidak berpatutan". Rajah. dari artikel yang dipersoalkan Sains

Dalam model yang dipertimbangkan, semua burung pada mulanya mempunyai paruh yang sama panjang, lelaki tidak mempunyai "penunjuk kecergasan", dan wanita mempunyai pemilihan apabila memilih pasangan, oleh itu lintasan berlaku secara rawak. Semua tanda-tanda boleh berubah akibat mutasi. Untuk kemungkinan yang lebih besar, panjang paruh tidak bergantung pada satu, tetapi pada sepuluh gen. Burung dewasa tinggal di plot mereka, burung muda boleh berhijrah ke plot lain. Pembolehubah khas menetapkan keamatan migrasi.Di kawasan dengan biji besar, individu dengan payung besar merasa lebih baik, dan sebaliknya. Burung yang makan lebih baik mempunyai peluang yang lebih baik untuk mencapai kematangan. Di samping itu, tubuhnya mempunyai banyak sumber. Lelaki boleh mengarahkan sebahagian daripada sumber-sumber ini kepada pembentukan bulu merah, yang berfungsi sebagai "penunjuk kecergasan." Wanita boleh memperoleh kemampuan untuk memilih lelaki untuk sifat ini.

Kedua-dua bulu merah dan pemilihan wanita adalah "mahal". Ini bermakna sebahagian daripada sumber badan yang dapat digunakan untuk meningkatkan kelangsungan hidup dibelanjakan untuk pembangunan mereka. Lelaki membayar keindahan mereka dengan mengurangkan peluang hidup. Itulah sebabnya ciri ini boleh berfungsi sebagai penunjuk kecergasan. Jika bulu merah itu "bebas", semua lelaki akan cepat menjadi penipu profesional, dan pemilihan wanita akan kehilangan artinya. Fakta bahawa pemilihan wanita juga bukan sifat "bebas" adalah kurang penting, tetapi realistik. Evolusi, sebagai peraturan, cuba menyelamatkan otak (lihat: Mencari anak ayam penjelajahan – tugas yang terlalu sukar untuk otak burung, "Elemen", 12/21/2009).Oleh itu, dalam model ini, lelaki tidak boleh melakukan perhiasan lain, kecuali bulu merah pada lehernya. Perempuan, untuk bahagian mereka, tidak dapat membuat pilihan lain selain cinta lelaki berambut merah. Khususnya, wanita tidak boleh belajar memilih lelaki dengan panjang paruh mereka.

Parameter input utama model adalah intensiti migrasi burung muda dan lebar keluk kecergasan (nilai σ dalam angka). Semakin besar sigma, semakin mudah untuk memecahkan benih dengan paruh yang tidak sesuai. Bersama-sama, kedua-dua kuantiti ini menetapkan keamatan pemilihan yang mengganggu.

Dalam model ini, burung tidak mempunyai peluang untuk membina pengasingan pembiakan, iaitu untuk menghentikan pembiakan dengan "orang yang tidak dikenali" dan menghasilkan anak hibrid. Secara paradoks, spesifikasi sympatric berlaku dengan cara ini. Dalam hal ini, spesiasi yang berjaya difahami sebagai pembahagian populasi menjadi dua subpopulasi yang jelas dibezakan dengan panjang paruh, dengan angka sifar atau sangat rendah bilangan "perantaraan".

Rajah. 3 Evolusi populasi model dengan parameter masukan yang berbeza. A – penduduk tetap bersatu, B – terdapat spesi sympatric. Pada carta besar pada paksi menegak letakkan panjang paruh, secara mendatar – masa (dalam generasi), warna hijau menunjukkan kekerapan kejadian individu dengan panjang paruh yang sepadan. Pada carta kecil menegak juga meletakkan panjang paruh, secara mendatar – Kekerapan kejadian (untuk generasi No 40,000). Rajah. dari artikel yang dipersoalkan Sains

Pertama, penulis menyiasat kelakuan model tanpa "penunjuk kecergasan" dan pemilihan seksual. Seperti yang dijangkakan, dalam keadaan sedemikian, spesiasi sympatric berlaku hanya dengan nilai-nilai melampau parameter: sama ada dengan ketiadaan penghunian yang hampir lengkap, atau dengan sigma yang sangat kecil. Dalam kes lain, kekuatan pemilihan mengganggu hanya cukup untuk mengekalkan tahap polimorfisme genetik yang tinggi dan variabiliti pada panjang paruh dalam populasi, tetapi tidak mungkin untuk "memecahkan" populasi menjadi dua.

Kemudian, model burung "dibenarkan" untuk memperoleh, akibat mutasi, selektif seksual dan keupayaan untuk menghabiskan beberapa sumber pada bulu merah. Kesannya ternyata tidak disangka kuat: sekarang pandangan awal mula hancur dalam dua, walaupun dengan penghijrahan aktif dan sigma besar (Rajah 4).Oleh itu, model menunjukkan bahawa pemilihan seksual pada penunjuk kecergasan secara radikal boleh meningkatkan kemungkinan spektasi sympatric.

Rajah. 4 Ketergantungan spesiasi sympatric pada pemilihan seksual. Paksi menegak – intensiti penghijrahan (0 – burung tidak pernah bergerak dari tapak ke tapak, 1 – pencampuran lengkap dalam setiap generasi). Sepanjang paksi mendatar – sigma (lihat rajah 1). Hijau kawasan di mana spesiasi sympatric berlaku walaupun tanpa bantuan pemilihan seksual dibayangi. Dalam kawasan kuning spesiasi sympatric berlaku hanya jika lelaki mempunyai peluang untuk memperoleh "penunjuk kecergasan", dan wanita – oleh selektif seksual. Kekuatan pemilihan mengganggu meningkat di atas dari atas ke bawah dan dari kanan ke kiri. Warna kelabu kawasan di mana pemilihan tidak mengganggu, tetapi penstabilan diperhatikan (individu dengan panjang pertengahan paruh mempunyai penyesuaian maksimum). Rajah. dari artikel yang dipersoalkanSains

Pada pandangan pertama, ini kelihatannya sangat pelik. Katakan dua spesies sudah dibahagikan.Tetapi dengan tahap penghijrahan yang tinggi, banyak wanita pendek kepala akan menetap di kawasan dengan biji besar. Jika mereka bertahan, maka lelaki akan dipilih untuk bulu merah. Di atas plot dengan biji besar, bulu merah akan menjadi lelaki dengan paruh besar. Oleh itu, wanita pendek-beak di kawasan "tidak sesuai" untuk mereka secara sistematik akan membuat pilihan "salah" dan menghasilkan keturunan dengan saiz paruh perantaraan. Walau bagaimanapun, dalam rajah. 3B, kita melihat bahawa kekerapan kejadian paruh perantaraan selepas spektasi sympatrik berjaya hampir sifar. Bagaimanakah ini berfungsi?

Kuncinya ialah kecergasan dalam model ini, seperti dalam hidup, adalah konsep yang relatif. Sama ada burung dengan saiz paruh yang diberikan selamat di kawasan ini tidak hanya bergantung (dan tidak begitu banyak) tentang bagaimana paruhnya sesuai dengan benih di kawasan tersebut. Nasib burung ditentukan oleh hasil persaingannya dengan jenisnya sendiri. Sekiranya benih besar dan paruh burung kecil atau sederhana, ini bukan hukuman maut. Jika semua burung di sekitar juga paruh kecil atau sederhana, burung ini mempunyai peluang yang baik untuk bertahan hidup. Tetapi jika semua orang di sekeliling mempunyai paruh besar, peluangnya dapat diabaikan.Mana-mana populasi menghasilkan lebih banyak keturunan daripada boleh makan di wilayah ini. Bukan orang-orang yang "umumnya" disesuaikan dengan persekitaran ini, tetapi mereka yang disesuaikan dengan baik berbanding dengan yang lain.

Oleh itu, dalam keadaan awal, apabila semua burung mempunyai paruh sederhana, di mana-mana tapak anda boleh menjalani kehidupan normal, yang mempunyai paruh rata-rata. Tetapi sebaik sahaja penduduk mula memecah masuk ke dalam dua, masa-masa sulit bermula untuk burung-menengah tengah. Dalam kedua-dua jenis plot, mereka secara kejam digantikan oleh pakar-pakar – pesaing yang panjang dan bosan pendek. Pemilihan seksual bertindak sebagai penguat pemilihan yang mengganggu. Tetapi sebaik sahaja populasi mula menyimpang, pemilihan mengganggu akan dipertingkatkan lagi dengan fakta percanggahan. Lebih jauh lagi, semakin berkesan penolakan individu perantaraan. Akibatnya, pemilihan bermula untuk menghilangkan burung pertengahan dari populasi lebih cepat daripada mereka dilahirkan.

Sudah tentu, mekanisme yang dipertimbangkan dalam model ini bukanlah satu-satunya "pemangkin" spesiasi sympatric. Spesiasi sympatric akan menjadi lebih berkemungkinan jika anda "mengubah" corak penghijrahan burung semasa evolusi.Sebagai contoh, burung boleh membangunkan algoritma "berhijrah hanya jika tidak ada benih yang mudah untuk anda" atau "hanya menyelesaikan di mana terdapat banyak benih yang mudah". Ini akan menyebabkan penurunan mendadak dalam kekerapan hibridisasi. Satu lagi kemungkinan dikaitkan dengan pembangunan mekanisme pemilihan rakan kongsi "dengan mata sendiri" atau menggunakan pencetakan. Sebagai contoh, wanita mungkin lebih suka rakan kongsi dengan paruh yang sama seperti dia sendiri atau ayahnya. Contoh yang serupa diketahui, termasuk di kalangan burung (lihat: Seks anak ayam bergantung kepada pendapat wanita mengenai suaminya, "Elements", 23.03.2009).

Sumber: G. Sander van Doorn, Pim Edelaar, Franz J. Weissing. Mengenai Asal Seleksi Semulajadi dan Seksual // Sains. 2009. V. 326. P. 1704-1707.

Lihat juga:
Tahap permulaan spesifikasi di rama-rama tropika telah direkodkan "," Elements ", 11/09/2009 (pada akhir nota ini adalah senarai kes kajian spektra sympatric dengan pautan).

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

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