携带高成本武器且具有攻击性的雄性普遍程度对生活史性状的演化后果

《Ecology and Evolution》:Life History Consequences of the Prevalence of Aggressive Males Carrying Costly Weapons

【字体: 时间:2026年06月10日 来源:Ecology and Evolution 2.3

编辑推荐:

  性选择(sexual selection)中用于种内竞争配偶的武器属于动物最显著的特征之一,但其演化如何影响与适合度(fitness)密切相关的生活史(life history)性状进而作用于物种演化轨迹尚不清楚。研究人员以雄性二态螨Sancassania b

  
性选择(sexual selection)中用于种内竞争配偶的武器属于动物最显著的特征之一,但其演化如何影响与适合度(fitness)密切相关的生活史(life history)性状进而作用于物种演化轨迹尚不清楚。研究人员以雄性二态螨Sancassania berlesei为对象,进行正向或反向选择携带致死性武器的雄性形态(具武器、攻击性的fighter与无武器、非攻击性的scrambler),考察高与低比例武器化攻击性fighter和无武器非攻击性scrambler种群的生活史演化。经过25代实验演化,来自fighter选择系的雌螨早期繁殖力高于scrambler选择系;两性别在fighter选择系中均比scrambler选择系成熟更早;幼虫到成虫存活率未受选择处理影响;研究人员进一步考察温度胁迫下成虫存活率是否受选择处理影响,发现fighter选择系与scrambler选择系间无差异。结果表明,由高成本种内攻击性雄性的普遍程度产生的复合选择压力导致关键适合度组分提升,可能作用于种群动态;但未发现此类选择响应影响个体应对环境挑战的证据。
论文《Life History Consequences of the Prevalence of Aggressive Males Carrying Costly Weapons》发表在《Ecology and Evolution》,研究以螨Sancassania berlesei为模式生物,针对雄性二态(fighter战士型具武器、scrambler抢食型无武器)系统中性选择武器对生活史性状的影响机制尚不明确、不同螨种既往结果不一致且遗传架构作用不清等问题,研究人员开展25代双向选择实验(fighter系选择fighter作亲本、scrambler系选scrambler),设置各3个重复系,起始种群采自波兰家禽场,经COII测序鉴定种名,在23℃、>90%湿度、酵母饲料条件下维持;每代固定起始幼虫数50头/线(预先测定此密度下两型比例约各半),按处理选40头目标雄螨+80头雌螨共培养约3天,取40头雌螨移入无菌容器产卵24小时启动下一代,并移除非目标雄螨;第20代后及第25代分别进行适合度检测:发育时间与幼虫–成虫存活率检测(每线3重复各50幼虫,每12小时检查至全部羽化)、雌螨早期繁殖力检测(每线取50头处女雌螨与库存雄螨配对3天,单头饲养24小时计卵数)、热胁迫成虫存活检测(每线各30头雌、雄2日龄成虫40℃暴露90小时记死亡率);统计用glmmTMB包拟合广义混合模型,固定因子为处理,随机因子为系和系内重复,二项分布用于存活数据,假设检验用DHARMa诊断。
3 Results(结果)
3部分按指标汇报:研究人员通过25代选择成功改变雄性形态比例(selection×generation交互Z=?5.585,p<0.001),约第10代后fighter系fighter比例达~0.8、scrambler系scrambler比例达~0.8并稳定;早期雌螨繁殖力(与库存雄螨配对消除雄螨形态干扰)在fighter系显著更高(Z=?2.506,p=0.012),雄螨形态无显著影响(Z=?1.848,p=0.065);幼虫–成虫发育时间在fighter系显著短于scrambler系(Z=2.04,p=0.041),且整体雌性<fighter<scrambler,说明两系间差异独立于性别与形态;幼虫–成虫存活率两系无差异;热胁迫后成虫存活率两系无差异,但雄螨长于雌螨。
4 Discussion(讨论)
研究人员总结:在S. berlesei中,选择提高fighter普遍程度使两性别发育时间缩短、雌螨早期繁殖力增加,幼虫–成虫存活不受影响,说明性选择武器相关的正向效应(如条件依赖性筛选优质个体、攻击竞争强化清除低质量个体、高雄螨死亡风险间接选择早熟)压倒生活史权衡与性对抗拮抗带来的负向效应;这与同属R. echinopus结果类似而与R. robini(高遗传加性、超基因区域易累积拮抗/有害变异、选fighter降低雌繁殖力)相反,提示性选择(SSTs)与生活史协同演化方向受SSTs遗传架构调控;fighter系发育快、繁殖力高符合“live fast die young”策略,但热胁迫存活无改善,说明适合度提升未转化为应激耐受增强,可能因为应激清除与快生活史成本抵消;选择第10代后比例稳定,可能源于加性遗传方差耗尽或自然选择平衡,未见频率依赖选择证据;结论为种群内攻击性武器化雄性普遍程度升高总体上正向影响关键适合度组分(成熟时间、雌早期繁殖力),机制需区分是直接生活史选择、战斗筛选还是遗传负荷清除。
以上内容均浓缩自原文,未添加推测,专业术语首次出现标注英文,上下标用表示,去除了文献引用标和图示标。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号