Pemilihan seksual membuat buah spermatozoa terbang paling lama di dunia • Elena Naimark • Berita sains mengenai "Unsur" • Evolusi

Pemilihan seksual membuat buah spermatozoa terbang paling lama di dunia

Inilah bagaimana sperma lalat buah D. bifurca – Ini adalah sperma terbesar dari semua sains yang diketahui. Panjang sel sperma itu adalah 5.8 cm. Diameter "bola" adalah kira-kira 50 mikron (iaitu kira-kira 1/20 mm). Gambar dari theatlantic.com

Kerja-kerja pemilihan seksual boleh menyebabkan penampilan dalam haiwan bentuk dan perhiasan yang paling pelik. Contoh yang sangat menarik dari tindakan pemilihan seksual adalah spermatozoa raksasa lalat buah. Panjangnya adalah beberapa sentimeter, dan ini adalah 20 kali saiz lalat itu sendiri. Sel-sel kolosal sedemikian memerlukan pelaburan fisiologi yang serius yang boleh dibayar hanya dengan syarat bahawa wanita memilih pengeluar mereka. Pesaing dengan banyak sperma kecil akan berada di hadapan jika tidak untuk memenuhi syarat ini tanpa syarat. Para saintis telah menunjukkan bagaimana pemilihan seks bekerja dalam keadaan ini.

Pemilihan seksual, seperti yang anda ketahui, menciptakan bentuk-bentuk aneh dan menakjubkan pada binatang. Sekiranya perjuangan antara lelaki pergi untuk menyuburkan wanita, maka apa-apa cara yang canggih akan berkuatkuasa. Sebagai tambahan kepada contoh klasik ekor burung merak, ia patut diingat kumbang rusa dengan hasil yang luar biasa di atas kepala, tanduk berambut dan kuat di ruminan,warna-warna cerah dari burung-burung tropika, bulu-bulu ekor burung burung syurga yang panjang, belum lagi kemahiran seni bina yang menonjol dari tukang hutsmen dan pemborong Torquigener albomaculosus (dalam video, siput ikan laki-laki sedang membina sarangnya yang hebat). Tetapi penyesuaian yang paling luar biasa yang berkaitan dengan pemilihan seksual, mempunyai lelaki lalat buah dari genus itu Drosophila. Mereka menghasilkan sperma terbesar di kalangan semua organisma hidup, terutamanya jika anda membandingkannya dengan panjang badan. Jadi, awak D. bifurca panjang sperma mencapai 5.8 cm, yang 20 kali lebih lama daripada badan lalat itu sendiri.

Allometry (pertumbuhan yang tidak seimbang) mengenai tanda lalat yang terdedah secara seksual D. bifurca dan dalam beberapa spesies lain dengan alomorf positif. Nombor bersebelahan dengan nama sifat – sifat allometry; semakin besar mereka, semakin cepat tanda tumbuh dengan peningkatan saiz badan haiwan itu. Untuk Drosophila, pergantungan logaritma panjang spermatozoon pada logaritma panjang toraks penglihatan depan dikira. Dan, sebagai contoh, burung merak memandang hubungan yang sama antara panjang ekor dan berat badan (ini memberikan nilai 3.75), serta hubungan antara panjang ekor dan panjang kaki (ini memberikan 3.20).Data mengenai semua spesies di atas dikumpulkan dalam jadual bahan tambahan untuk artikel tersebut. Gambar dari artikel dibincangkan di Alam

Mana-mana "hiasan" lelaki, yang direka untuk menarik perhatian wanita, tidak diberikan dengan sia-sia: lelaki membelanjakan sejumlah sumber fisiologi yang mencukupi untuk memperolehnya. Hanya orang yang sihat dan kuat yang mampu membazir. Orang boleh membayangkan betapa mahal spermatozoon yang besar untuk seorang lelaki Drosophila: berat testis di Drosophila adalah lebih daripada 10% daripada berat badan keseluruhannya.

Pada masa yang sama, tidak boleh dilupakan bahawa dalam keadaan pengunduran bebas, persaingan langsung bagi perempuan antara lelaki masuk ke kawasan peperangan sperma (lihat: Sperm Wars), ketika lelaki sendiri, tetapi sel sperma mereka, bersaing untuk hak persenyawaan sperma adalah berdasarkan nepotisme, "Elemen", 01/29/2010). Dalam kes ini, pahlawan yang paling banyak menang, dan seleksi biasanya menyokong lelaki yang boleh menghasilkan jumlah spermatozoa yang kecil dan murah. Drosophila, tentu saja, mengamalkan pengambilan bebas, dan mereka mempunyai peperangan sperma (M. K. Manier et al., 2010. Mekanisme Penyelesaian Kejayaan Persaingan Kompetitif Drosophila melanogaster).Oleh itu, secara teorinya, pemilihan seksual akan menyebabkan pembentukan sejumlah besar spermatozoa kecil, dan bukan gergasi kecil. Bagaimanakah pemilihan seksual dalam kes ini, menghasilkan keputusan yang bertentangan dengan teori?

Isu ini diambil oleh sekumpulan saintis dari fakulti biologi Universiti Syracuse (Amerika Syarikat). Mereka meletakkan beberapa eksperimen di mana mereka berjaya menyelesaikan teka-teki ini. Pertama sekali, mereka membuktikan bahawa saiz sperma adalah sifat yang jelas mewarisi. Kemudian mereka mengukur panjang bekas semen pada wanita (semasa pacaran dan mengawan, bekas semen menjadi jelas kelihatan dan kelihatan seperti tiub terang yang luas). Untuk gabungan pelbagai spesies Drosophila, korelasi positif yang tinggi antara panjang bekas semen dan panjang spermatozoa telah diturunkan: semakin lama bekas semen pada wanita spesies tertentu, semakin lama spermatozoa pada lelaki. Ini bermakna bahawa wanita, meningkatkan saiz tempat semen, mengarahkan pemilihan ke arah meningkatkan panjang spermatozoa. Agar pilihan untuk bekerja ke arah ini, wanita dan anak-anak mereka harus menerima manfaat yang serius dari spermatozoa yang besar, bukan kecil. Ini adalah soalan penyelidikan utama: apakah faedah yang diperoleh oleh wanita?

Panjang spermatozoa dalam pelbagai spesies Drosophila (AriD. arizonae, Sayal – D. melanogaster, VirD. virilis, LumD. lummei, EohD. eohydei, HidD. hydei, Bif – D. bifurca; pada paksi mendatar logaritma panjang spermatozoon ditangguhkan) dan petunjuk yang sesuai bagi kejayaan reproduktif lelaki. Kejayaan reproduktif dinyatakan sebagai ketergantungan bilangan keturunan lelaki pada beratnya. Jadual dari artikel dalam perbincangan Alam

Dalam siri eksperimen seterusnya, para saintis mengkaji bagaimana berat lelaki, dan dengan itu data fisiologinya, berkaitan dengan kejayaan reproduktifnya, iaitu bilangan keturunan. Akibatnya, bagi setiap tujuh spesies lalat buah, satu pekali kesihatan reproduktif diperolehi. Dan kemudian mereka membawa semua koefisien bersama-sama, membina hubungan baru – pergantungan kesihatan reproduktif pada panjang spermatozoa. Ternyata, semakin lama sperma, semakin tinggi kebarangkalian menjadi seorang ayah.

Secara semulajadi lebih bermanfaat bagi wanita untuk mendapatkan keturunan dari individu yang fisiologi yang sihat daripada dari lelaki yang kecil dan lemah. Oleh itu, alat kelamin mereka berubah dalam perjalanan evolusi untuk mendapatkan bahan yang berkualiti untuk persenyawaan, iaitu spermatozoa yang besar.

Skim umum tindakan pemilihan adalah seperti berikutPerkahwinan bebas melibatkan permulaan peperangan sperma, di mana sel-sel sperma yang kecil dan murah mempunyai kelebihan. Pada masa yang sama, penting bagi wanita untuk mendapatkan spermatozoa yang lebih baik, jadi pemilihan mempromosikan penampilan tumbuhan yang mempunyai biji panjang. Akibatnya, hanya spermatozoa yang memanjang menjadi sesuai untuk persenyawaan, dan semakin lama, semakin baik. Oleh itu, kerana panjang bekas seminal meningkat, spermatozoa kecil – dan, dengan itu, pengeluar mereka – telah dihapuskan dari permainan, hanya mereka yang menghasilkan mahal tetapi sperma yang besar kekal. Dan kerana perempuan drosophila dengan bekas semen besar lebih sering, lelaki lemah semata-mata tidak mempunyai masa untuk menghasilkan jumlah sperma yang diperlukan dan kalah kepada pesaing yang lebih kuat.

Oleh itu, arah pemilihan yang diberikan oleh wanita melebihi yang pada asalnya ditetapkan oleh logik peperangan sperma.

Sumber: Stefan Lüpold, Mollie K. Manier, Nalini Puniamoorthy, Christopher Schoff, William T. Starmer, Shannon H. Buckley Luepold, John M. Belote, Scott Pitnick. Berapa banyak hiasan sperma Alam. 2016. DOI: 10.1038 / nature18005.

Elena Naimark


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