刺客蟲和闊角麵粉甲蟲的進化實驗表明自然選擇會對抗和逆轉性選擇
新的研究顯示,自然選擇可以逆轉通過性選擇發生的進化,這可以帶來更優良的雌性。這項研究由埃克塞特大學和岡山大學領導,他們研究了寬角麵粉甲蟲,其雄性有誇張的下顎,而雌性沒有。
一隻刺客蟲正在接近一隻雄性寬角麵粉甲蟲。資料來源:埃克塞特大學
擁有最大下顎的雄性甲蟲更容易在求偶過程中贏得與對手的戰鬥,並與更多的雌性甲蟲交配,這是我們非常熟悉的”性選擇”的例子,即某些特徵(如雄性孔雀的尾巴)會提高交配成功率。
然而,擁有更大的下顎需要一個雄性化的身體(大頭和脖子),以及較小的腹部,對於雌性來說,這限制了它們可以攜帶的卵的數量,因此雄性化的身體對雌性來說是不利的。
然而,實驗中通過捕食加強的自然選擇針對的也是性選擇所青睞的雄性,這帶來了較少的體型雄性化和更優質的雌性的進化。
在這項研究中,寬角麵粉甲蟲被暴露在一種叫做刺客蟲的捕食者面前,這種捕食者通常會吃掉擁有最大下顎的雄性。通過天敵清除這些雄性,捕食有效地對抗了性選擇的優勢,這意味著自然選擇的影響增加。
經過八代的繁殖努力,與沒有被捕食除去大角雄性的甲蟲對照組相比,雌性寬角麵粉甲蟲在其一生中多生產了大約20%的後代。
埃克塞特大學的David Hosken教授說:”每個物種的雄性和雌性都共享基因,但在某些情況下–包括寬角麵粉甲蟲–對一種性別有利的基因並不總是對另一種性別理想的。我們在整個自然界看到了這個過程,被稱為焦點內的性衝突。例如,人類共享臀部的基因–男性需要臀部來行走,而女性則需要臀部來行走和生育。女性的臀部會變得足夠寬,以便於生育,而男性的最佳臀部寬度則較窄。人類達到了某種進化上的妥協,然而在這種情況下,男性和女性都沒有得到對他們來說最理想的身體形狀。”
霍斯肯教授補充說:”我們的研究結果表明,有利於大角男性的性選擇將女性的體形拖離了女性的最佳狀態。這項研究幫助我們理解了兩場進化的拉鋸戰,一場是自然選擇和性選擇之間的拉鋸戰,另一場是發生在兩性之間共享的體形和特徵上的拉鋸戰。”