Kada se vrijeme mijenja, muški i ženski leptiri mogu prebaciti uloge

U afričkim leptira biciklik anynana bojenje i parenje ponašanje muškaraca i žena ovisi o uvjetima u kojima se ličinke razvijaju. Na visokim temperaturama odgovaraju kišne sezone, ultraljubičasto parenje uzorak na krilima mužjaka postaje svjetlije muškarci aktivno briga za žene, a oni pokazuju selektivnost.

Sl. 1. sezonski dimorfizam leptira biciklik anynana. A - ženski WS (kišne sezone), B - ženska DS (suho vrijeme), C - ženskog WS, D - muški WS, E - ženska DS, F - muški DS. Slika u članku se raspravlja u znanosti

U sušnom razdoblju ženke su promiskuitetne i sami voditi brigu o zahtjevnim i manje vedro obojena mužjaka. Kako se ispostavilo, u isto vrijeme još uvijek imam leptire i vizije. U kišne sezone gadljiv ženke genske ekspresije proteina fotoosjetljivih - opsine - povećana u usporedbi sa ženkama rođeni u sušnom i suhog dijelu zahtjevan Mužjaci imaju veću ommatidia (kompleks strukturne jedinice oko insekata). To je u skladu s onim što gadljiv kat zahtijeva oštro oko za razlikovanje zasluge potencijalnih partnera, a neselektivno seks može „spasiti” u viziji. Međutim, o veličini oka ne utječe: mužjaci oči su uvijek veći od ženki, a kišne sezone u oba spola oku više nego u suho. Očigledno, seks i sezonski dimorfizam u strukturi oka kontroliraju ne samo seksualne selekcije.

Mnogi živa bića na temelju istog genotipa mogu se razviti nekoliko alternativnih fenotipa, a izbor razvojnog puta je određena uvjetima okoline. Ta se pojava naziva polifenizmom. Tipičan primjer polifenizma - kasta u društvenim insekata.

Afrički leptiri biciklik anynana karakteristična sezonska polifenizm. U Malaviju, u kojoj žive dva godišnja doba: suho i kišno. Prema tome, postoje dva oblika leptira: DS (suhe sezone, suha sezona) i WS (mokro sezone, kišna sezona). Ako ličinke se razvijaju na temperaturi ispod 19 ° C, (koja odgovara suhom dijelu), koji su izvedeni iz leptir DS, na temperaturi iznad 24 ° C - WS. Oblici variraju u boji, posebice uzorak na donjoj strani krila (sl. 1 A, B).

Prošle godine, Anthony Monteiro (Ant Nia Monteiro) i njezini kolege sa Sveučilišta Yale otkrili iznenađujuću činjenicu: ispostavilo se da je B. anynana ovisno o sezoni mijenja ne samo izgled, već i parenje ponašanje, kod mužjaka i ženki zapravo zamjenjuju uloge ( Prudic i sur., 2011).

Leptiri WS standardni situacija: mužjaci aktivno skrbi za žene, a oni pažljivo odabrani. Udvaranje u B. anynana strogo ritualizirani: dečko sjedi u vidnom polju ženskih i na brzim tempom otvara i zatvara svoja krila, pokazujući „oči” na gornjoj strani prednjih krila. Od svih ukras ključnu ulogu u zavoditi svog partnera ima malo svijetle bijelo „učenik” u sredini oka, odražavajući svjetlost u rasponu ultraljubičastog. Ako njegova boja, muškarac postane neprivlačan za ženke. Tako muškarci ne pokazuju selektivnost. Ženke imaju iste oči od ultraljubičastih „učenicima”, ali ako su prebojati, ženka ne postane manje poželjnim: mužjaci će aktivno voditi brigu o tome, kao i za bilo koji drugi.

Leptiri DS je sve ispalo suprotno: žena zamahujući krilima ispred muškarca, a on je pomno procjenjuje da li dovoljno ultraljubičaste njezini „zjenice”. A sada je žensko postaje jednaka stanja očiju na krilima svog izabranog jedan. Ovo neočekivano otkriće dopušteno objasniti prisutnost gotovo identičnih uzoraka braka za žene i muškarce.

Što je prilagodljiva značaj sezonskog inverzija rodnih uloga, a možete reći samo hipotetski. U insekata, ženke su često dobiva uparivanje dodatni „bonus” u obliku jestivih poklona ili neke hranjive tvari koje su sastavni dio sjemene tekućine. Jestivi darovi leptiri nisu prikazani, ali, očito, mužjaci prenose DS žene s spermatofora neke vrijedne tvari. To je vidljivo iz činjenice da je snošaj s muškim DS (ali ne i WS) povećava duljinu ženskog života lišena pristup hrani. U isto vrijeme, očekivano trajanje života muškaraca kopulacijskih DS, naprotiv, imaju negativan utjecaj. WS muški spol ne smanjuje život, ali i ženke pariti s njima, ne žive duže djevice.

Možda, u sušnom razdoblju, kada je hrana za odrasle leptire malo ljudi „poklon” je ženski važan alat koji poboljšava preživljavanje potomaka. Kao rezultat toga, muškarci u suhoj sezoni postati „rijedak resurs”, za koju su ženke moraju natjecati jedni s drugima, što dovodi do inverzije rodnih uloga.

U kišno doba ženka sama pruža. Opstanak potomstvo više nije toliko ovisna o muškom doprinosa, tako da odaberete „spasiti” ga. Sada mužjaci više isplativo kako bi privukli ženke manje ulaganja u svaku vezu. Dakle, deficit nije muški i ženski reproduktivni život. Mužjaci se početi natjecati za ženke, koja sada može popriverednichat. Sličan fenomen (inverzija i transformacija spolne uloge u muškaraca „Odabir” pod s nedostatkom hrane) prikazana eksperimentalno skakavaca čiji je hranjiva spermatophore je vrijedan alat za gladuju žena (D. T. Gwynne & L. W. Simmons, 1990. Eksperimentalni preokret udvaranja uloga u kukca).

U novoj studiji, Monteiro i njezini kolege, objavljeno u časopisu BMC Evolutionary Biology, autori se pitaju, ne primjenjuje se ako je sezonski polifenizm u leptira B. anynana također na njihovoj vizualnoj percepciji. Autori sugerirao da vizija može biti razvijena u „izabrali” seks, jer on treba dobro razumjeti nijansama kandidata boja. „Dotjerivanje” Pavao, naprotiv, može uštedjeti malo na oči i svjetlo-osjetljive proteina - opsin - jer je njihova proizvodnja - je skupo, a fotoreceptora insekata troše mnogo energije, čak i na ostatak.

Istraživači su larve uzgojene na 27 ° C kako bi se dobila leptire WS, a na 17 ° C kako bi DS leptire. Za početak, oni testirali da li različitih „učenicima” na krilima dva oblika ultraljubičastom svjetlinom boje. Ispostavilo se da je spolni dimorfizam i sezonski na toj osnovi u skladu s teorijskim očekivanjima. Najjače reflektiraju UV „učenike” WS mužjaka (staratelja i beskrupulozne), zatim žena DS, WS ženke, i na kraju, većina sunless „učenici” su karakteristične za DS muškaraca (mogućnost odabira). Razlike u pitanju nisu vidljivi ljudskom oku: imamo sve te „učenika” pojavljuju se jednako bijele.

Autori u odnosu na veličinu očiju, veličina ommatidia (osnovne jedinice kompleks oko insekta) i razina ekspresije sva tri opsin gena u muškaraca i žena DS i WS. Iako je svaki od tri B. anynana specijalizirane opsine na svojoj valnoj duljini (tako da se može nazvati „UV”, „plava” i „žuto-zeleni”), oni su u mogućnosti da vidim bijelo ultraljubičasto zračenje širokog spektra reflektira „učenik” ( sl. 2).

Mjerenje oko je samo djelomično potvrđena očekivanja autora. Pokazalo se da muškarci oči su uvijek veći od ženki, a unutar svakog spola su veći u WS nego DS. Broj ommatidia podliježe istim zakonima. Činjenica da razlikuje ženke WS očiju ommatidia sve veće i veće nego što je DS neselektivnih žena, u skladu s očekivanjima. No, kod muškaraca je isti, a to je u suprotnosti s očekivanjima. ommatidia veličina bila je najviša u diskriminirati muških DS (očekivano) - ženke na osnovi nema pouzdanih sezonske razlike.

Razina ekspresije sva tri opsin gena u očima muškaraca ispostavilo se da se jednako visoka, bez obzira na godišnje doba. Ženke, naprotiv, to je podložno sezonskim polifenizmu. Ženke DS (njegu) karakterizirani su smanjenom razinom ekspresije opsin gena. U žena, WS (izbor) razinu kao visok kao da je od muškaraca. Očigledno, žena zapravo „uštedjeti” na dobrim pogledom, kad oni ne trebaju gledati na mjesta na krilima potencijalnim partnerima. Muškarci, međutim, te uštede su ne poštuje.

Dakle, očekivanja autora samo djelomično potvrđena. Ispuniti očekivanja sezonske promjene u muškaraca ommatidia veličinu i izraz razinu opsin gena u ženki. Promjene u veličini očiju i broj ommatidia zahtijevaju drugih objašnjenja. Na primjer, velike oči WS leptira može biti povezano s činjenicom da je kišna sezona je okolina u kojoj su aktivno žive leptiri uglavnom različiti i leptiri sebe, pa im je potrebno oštar vid tražiti hranu, partnera i izbjegavanje opasnosti. Ili možda korisno je da se „spasi” na skupe vizualnog aparata u sušnom razdoblju, kada je glavni zadatak - da ga preživjeli.

Sve to ostaje da se istražiti. U međuvremenu, autori žive na pretpostavci da je spolni dimorfizam i sezonski struktura u vizualnim organima B. anynana, vjerojatno rezultat kompleksne interakcije između seksualne selekcije, „normalni” prirodne selekcije i raznim fiziološkim i embryological ograničenja, sužava raspon mogućih adaptivne promjene vizualnog aparata ,