https://frosthead.com

Co nám velké evoluce drobných korýšů říkají o evoluci

Není žádným tajemstvím, že samci a samice mají sklon se lišit svým vzhledem. Lidští muži jsou v průměru větší než lidské ženy, například do té míry, co je pozorováno u ostatních primátů. Někdy, jako u pávů a jejich protějškových pávových protějšků, může být divergence výraznější. Podle nové studie v Přírodě však může být z tohoto druhu variace z dlouhodobého hlediska méně.

V biologické disciplíně jsou mezidruhové pohlavní rozdíly přehledně zahrnuty pod termín sexuální dimorfismus . Druhy s vysokým stupněm dimorfismu (např. Bažanti) se výrazně liší, zatímco druhy s nízkým dimorfismem (např. Růžoví hrdličky) mohou vyžadovat odbornou analýzu, aby se oddělily. Vědci za dokumentem Nature nazvaný „Vysoká mužská sexuální investice jako hybatel vyhynutí ve fosilních ostracodsech“ hledali fosilní záznamy, aby zjistili, zda by závažnost sexuálního dimorfismu mohla být smysluplně korelována s druhovou vytrvalostí napříč generacemi.

"Chtěli jsme se podívat na sexuální dimorfismus a sexuální výběr a jeho roli při vyhynutí, " říká spoluautor Gene Hunt, paleobiolog z Smithsonianova Národního muzea přírodní historie. "A my jsme chtěli udělat zánik ve fosilním záznamu, kde máte skutečné ukončení linií."

Tento přístup je v kontrastu s přístupem předchozích studií sexuálního dimorfismu a míry vymírání, které se spoléhaly na analýzy dosud existujících druhů, které zažily lokalizované vyhynutí nebo se výrazně přesunuly do seznamu ohrožených druhů. "Je to platná práce, " říká Hunt, "a je to dobré, ale náš výzkum nám dává doplněk k tomu, kde víte, že to opravdu jsou zániky a že jsou skutečně nehumánní."

Trik spočívá v nalezení fosilních tvorů ve fosilním záznamu s dostatečným dimorfismem, aby spolehlivě rozlišil mezi vzorky opačného pohlaví - žádný průměrný čin, vzhledem k tomu, že tyto fosílie jsou často stovky milionů let staré, a sestávají z málo více než degradovaných kosterních zbytků.

ostracod2.jpg Samice (nahoře) a samec (dole) ostracod Cypideis salebrosa . Všimněte si, že samčí skořápka je protáhlejší než samice. Toto je myšlenka odrážet potřebu přizpůsobit se velkým mužským genitálím (zvýrazněno šedě). (M. João Fernandes Martins)

Zadejte ostracody, drobné formy korýšů (v řádu milimetrů) v srdci právě vydaného papíru. Zatímco zjištění, že malí kluci mohou být procesem (metoda vědců vybírá hromadně sediment a doufá, že je odhalí při bližší prohlídce zpět v laboratoři), jakmile jsou nalezeni, je jejich oddělení podle pohlaví překvapivě jednoduché.

Důvodem jsou významné rozdíly ve velikosti krunýřů tvorů - muži „bývají mnohem delší než ženy“. V mužských vzorcích má také tendenci vyniknout jejich přehnaným reprodukčním aparátem.

"Genitálie jsou u muže opravdu velké, " říká Hunt. "Existuje odhad od jednoho druhu, kde v podstatě třetina vnitřního objemu zvířete jsou samčí reprodukční části." Není to tak úplně jako lidé. “

To, že mnoho z těchto členovců je tak dobře vybaveno, bylo pro zúčastněné vědce přínosem, protože jim to umožnilo přesněji vymezit jejich výzkumnou otázku. Místo toho, aby se ptali, zda by sexuální dimorfismus mohl mít dopad na dlouhodobé přežití druhů, Hunt a další autoři by mohli být konkrétnější a podívat se na to, zda by přidělování energie mužským pohlavním orgánům namísto jiných oblastí mohlo být škodlivé pro druh dolů cesta.

Upřednostňování vývoje penisu a gonád má své využití pro jednotlivé muže v konkurenčním reprodukčním prostředí. "Odráží se konkurence mezi muži, někdy nazývaná konkurence spermií, která oplodňuje vajíčka žen, se kterými se kopírají, " říká Hunt. Ale hromadění sexuálně má určitě nevýhody v biologické hře s nulovým součtem.

ostracod4.jpeg Gene Hunt, kurátor Ostracody pro Smithsonianovo Národní muzeum přírodní historie, s hlubokomorským exemplářem ostracodu pod mikroskopem. (Adrian James Testa)

"Zvíře jí jen určité množství, " poznamenává Hunt. "Pokud utrácíte energii tím, že rostou vaše pohlavní orgány, abyste vytvořili spoustu spermií, to je energie, kterou si nemůžete ponechat v rezervě, abyste přežili, pokud existuje nedostatek potravin nebo něco podobného."

Tým skutečně našel jednoznačnou inverzní korelaci mezi velikostí genitálu a dlouhodobou životaschopností druhů mezi ostracody. "Ukazujeme, že druhy s výraznějším sexuálním dimorfismem, což naznačuje nejvyšší úroveň mužské investice do reprodukce, měly odhadované míry zániku, které byly desetkrát vyšší než u druhů s nejnižší investicí, " shrnuje článek. Zatímco konkurence spermií může být cenná pro udržení silného genomu druhu, pokud se vezme do extrémů, zdá se, že je zcela jasné, že se jedná o nepředvídatelnou strategii.

Odkud jde výzkum? Hunt je optimistický, že studie, na které pracoval, bude brzy ověřena ostatními, kteří se zabývají vlastními dimorfními fosiliemi - ačkoli existuje jen hrstka jiných zřejmých případových studií. "Rád bych viděl, jak to lidé aplikují na ty skupiny, kde jste možná mohli, a možná si uvědomím, jak se dostat do jiných skupin."

Hunt věří, že znalost nepříznivých účinků dimorfismu nám může pomoci lépe předvídat a připravit se na ohrožení druhů po silnici. "Mohlo by nám to pomoci zjistit, který druh může být více ohrožen, " říká. "Pokud máte druh se silným dimorfismem, možná je to trochu zvláštní věc, aby zvážila."

Co nám velké evoluce drobných korýšů říkají o evoluci