Czy Darwin popełnił błąd co do doboru płciowego?

Karol Darwin był ostrożnym naukowcem. W połowie XIX wieku, kiedy zbierał dowody na poparcie swojej teorii, że gatunki ewoluują przez dobór naturalny, zauważył, że nie wyjaśnia to fantazyjnych ogonów samców pawi, poroża samce jelenia ani dlaczego samce niektórych gatunki są znacznie większe niż samice.

Dla tych dziwactw Darwin zaproponował teorię wtórną: dobór płciowy cech, które zwiększają szansę zwierzęcia na znalezienie partnera i reprodukcję. Wprowadził rozróżnienie między broniami, takimi jak rogi, ostrogi, kły i sam rozmiar, które służą do rywalizacji, a ozdobami, które mają oczarować płeć przeciwną.

Darwin uważał, że cechy doboru płciowego można wytłumaczyć nierównymi proporcjami płci – gdy w populacji jest więcej samców niż samic lub odwrotnie. Doszedł do wniosku, że samiec z mniejszą liczbą dostępnych samic będzie musiał ciężej pracować, aby zapewnić sobie partnerkę i że ta rywalizacja będzie napędzać dobór płciowy.

W nowym badaniu, potwierdzono związek między doborem płciowym a proporcjami płci, jak podejrzewał Darwin. Ale co zaskakujące, odkrycia sugerują, że Darwin się pomylił. Odkryto, że dobór płciowy jest najbardziej wyraźny nie wtedy, gdy potencjalnych partnerów jest mało, ale gdy jest ich dużo – a to oznacza ponowne przyjrzenie się presji selekcyjnej w populacjach zwierząt, które charakteryzują się nierównymi proporcjami płci.

Od czasów Darwina nauczyliśmy się wiele o nierównych proporcjach płci, które są powszechne w populacjach dzikich zwierząt. Na przykład u wielu motyli i ssaków, w tym u ludzi, liczba dorosłych samic przewyższa liczbę dorosłych samców.

Te dysproporcje są najbardziej ekstremalne wśród torbaczy. Na przykład u australijskich chutliwców (Australian antechinus)  wszystkie samce umierają nagle po okresie godowym, więc zdarzają się sytuacje, w których nie żyje żaden dorosły samiec, a cała dorosła populacja składa się z ciężarnych samic.

W przeciwieństwie do tego, u wielu ptaków jest więcej samców niż samic. Na przykład u niektórych sieweczkowatych [ang. plovers] samce przewyższają liczebnie samice sześć do jednego.

Dlaczego więc wiele gatunków ptaków ma więcej samców, podczas gdy ssaki często mają więcej samic? Krótka odpowiedź brzmi, że nie wiemy.

Wyjaśnienie nierównych proporcji płci

Niektóre nierówne proporcje płci można częściowo wyjaśnić różnicami w długości życia. Samice ssaków – w tym ludzie – zwykle żyją dłużej niż samce. U ludzi kobiety żyją średnio o około 5 procent dłużej niż mężczyźni. U lwów afrykańskich i orek długość życia samic jest nawet o 50 procent dłuższa.

Pewną rolę mogą również odegrać preferencje drapieżników. Lwy afrykańskie zabijają około siedem razy więcej samców niż samic bawołów, ponieważ samce bawołów mają tendencję do samotnego wędrowania, podczas gdy samice są chronione w stadach. W przeciwieństwie do tego, gepardy zabijają znacznie więcej samic gazelopka sawannowa (Thompson’s gazelles) niż samców, prawdopodobnie dlatego, że mogą łatwiej prześcignąć samice gazeli – zwłaszcza te w ciąży.

Wreszcie, samce i samice często inaczej cierpią z powodu pasożytów i chorób. COVID-19 pandemia jest uderzającym przykładem: liczba zakażonych mężczyzn i kobiet jest podobna w większości krajów, ale pacjenci płci męskiej mają wyższe ryzyko zgonu w porównaniu do kobiet.

Proporcje płci i dobór płciowy

Pomimo naszej rosnącej wiedzy na temat nierównych proporcji płci, spostrzeżenia Darwina łączące proporcje płci z doborem płciowym spotkały się z niewielkim zainteresowaniem naukowców. Nowe badanie starało się rozwiązać ten problem, łącząc te dwa wątki teorii ewolucji, aby ponownie przyjrzeć się argumentacji Darwina.

Przyjrzano się w szczególności ewolucji dużych samców różnych gatunków, które często są kilka razy większe niż ich żeńskie odpowiedniki. Widzimy to na przykład u samców pawianów, słoni morskich i ptaków wędrownych .

Czasami samice są większe od samców – jak w przypadku niektórych gatunków ptaków, takich jak długoszpon afrykański ( African jacana ). Termin naukowy określający, sytuacje w której jedna płeć w gatunku jest większa od drugiej, to „dymorfizm płciowy”.

Jest jasne, jak dobór płciowy może czasami powodować dymorfizm wielkości. Znokautowanie wroga wymaga siły mięśni, a wytrzymałość w walce wymaga wytrzymałości. Tak więc bycie większym często oznacza dominację nad rywalami, a tym samym wygranie ewolucyjnej loterii reprodukcji.

Analizując 462 różne gatunki gadów, ssaków i ptaków, badanie wykazało ścisły związek między dymorfizmem rozmiaru płciowego a proporcjami płci, potwierdzając przypuszczenia Darwina.

Ale trend był odwrotny do tego, który przewidział Darwin z jego ograniczonymi dowodami. Okazuje się, że najbardziej intensywna selekcja płciowa – wskazywana przez większe samce w porównaniu z samicami – miała miejsce w gatunkach, w których była duża ilość samic, a nie u gatunków w których jest obecny niedobór samic, jak sugerował Darwin.

Implikacje dla doboru płciowego

To w żaden sposób nie unieważnia teorii doboru naturalnego i doboru płciowego Darwina. Odkrycie pokazuje po prostu, że inny mechanizm niż ten, który zaproponował Darwin, napędza rywalizację kojarzeniową zwierząt żyjących w populacjach w których jest obecna nierówność płci.

Założenie Darwina opierało się na założeniu, że najbardziej intensywna rywalizacja o partnerów powinna mieć miejsce, gdy brakuje partnerów. Jednak nowsze teorie sugerują, że ta logika może nie być poprawna, a dobór płciowy jest w rzeczywistości systemem, w którym zwycięzca bierze wszystko.

Oznacza to, że gdy w populacji jest wielu potencjalnych partnerów, samiec – w badaniu największy i najcięższy – cieszy się nieproporcjonalnie wysokimi korzyściami, zapładniając dużą liczbę samic kosztem mniejszych samców.

Potrzebujemy dalszych badań, które pomogą nam zrozumieć, w jaki sposób samce i samice wyszukują nowych partnerów w populacjach o nierównej ilości samców i samic oraz w jakich okolicznościach ozdoby, uzbrojenie i sam rozmiar są szczególnie przydatne. Takie badania mogą dostarczyć nam bezprecedensowego nowego wglądu w działanie natury, bazując na oryginalnej teorii doboru płciowego Darwina.

Źródło: TAMAS SZEKELY

Evolution of large males is associated with female-skewed adult sex ratios in amniotes

Adult sex ratio variation: implications for breeding system evolution

Persistence of an extreme male-biased adult sex ratio in a natural population of polyandrous bird

Sex differences in parasite infections: patterns and processes

The sex with the reduced sex chromosome dies earlier: a comparison across the tree of life

Sex differences in adult lifespan and aging rates of mortality across wild mammals

Why do women live longer than men?

Diversity of ageing across the tree of life

Sex Ratios in Extant Ungulates: Products of Contemporary Predation or Past Life Histories?

Evolution of large males is associated with female-skewed adult sex ratios in amniotes

Sexual dimorphism in primate evolution

Phylogenetic analyses of sexual selection and sexual size dimorphism in pinnipeds

Protandry and sexual dimorphism in trans-Saharan migratory birds

Sex, Size & Gender Roles: Evolutionary Studies of Sexual Size Dimorphism.

Mate choice and sexual selection: What have we learned since Darwin?

Zdjęcie: Jesse Estes/Getty Images

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x