Dobór

płciowy

Joanna Piechorowska, Maria Piłacińska

Pojęcie wprowadzone przez Darwina:
- wyjaśnienie cech występujących tylko u jednej płci (najczęściej
samców)
np.

jaskrawe
ubarwienie

poroża jeleniowatych

skomplikowane zachowania godowe (śpiew,
tańce godowe, budowa altan u altanników)

Cechy epigamiczne

- są kosztowne energetycznie
- narażają osobniki np. na ataki drapieżników

zmniejszają szanse przeżycia
osobnika

nie mogły powstać w wyniku doboru
naturalnego

Cechy te powstały w wyniku procesów:

- konkurencji między samcami o dostęp do
samicy

- wybiórczości samic

Współczesna biologia ewolucyjna:

- dobór płciowy

zespół czynników, wpływających na sukces
rozrodczy, związanych z interakcjami

pomiędzy

osobnikami biorącymi udział w

rozrodzie

Czynniki doboru płciowego:

- konkurencja o partnera
- wybiórczość partnera

Konkurencja o
partnera

Samce konkurują o samice:

- liczebność samców najczęściej = liczebności samic (brak
konkurencji?)

ale

- nakłady energetyczne samca są < od nakładów energetycznych
samicy

1 samiec

kilka
samic

więcej samic

większy sukces
rozrodczy samca

konkurencj
a

Konkurencja o
partnera

- walki samców o
samice

nie wszystkie samce biorą udział w
rozrodzie

większy sukces reprodukcyjny
mają samce zwyciężające w
walkach

ewolucja cech fenotypowych, decydujących o
zwycięstwie:

- większe rozmiary ciała

- okazałe poroża

- ubarwienie

Konkurencja o
partnera

Częsta jest pozytywna korelacja między stopniem dymorfizmu a
istnieniem poligamii

- gatunki poligamiczne

→ walka o zdobycie kilku samic → duży dymorfizm

np. kury

- gatunki monogamiczne

→ jedna samica → słaby dymorfizm np. gęsi

Konkurencja o
partnera

goryl

poligamia: agresywna

walka o samice

samce > samice

szympans

samiec ↔ wiele samic

samica ↔ wiele samców

brak rywalizacji

samce = samice

Konkurencja o
partnera

Konkurencja
plemników

- sukces rozrodczy samca zależy od liczby
zapłodnionych jaj

- przy poligamii i zapłodnieniu wewnętrznym:

konkurencja między plemnikami kilku samców o
zapłodnienie

(np. u stawonogów, ryb żyworodnych, płazów
ogoniastych, gadów, ptaków)

- plemniki są przechowywane w specjalnych zbiornikach
w drogach rodnych samicy

Konkurencja o
partnera

konkurencja plemników → spadek sukcesu rozrodczego
samca

ewolucja adaptacji zapobiegających
konkurencji:

- po kopulacji samiec „pilnuje” samicy, broniąc
dostępu innym samcom (np. świtezianki)

- samiec wydziela w czasie kopulacji substancje
zapachowe „zniechęcające” inne samce (np. u
niektórych owadów)

- samiec aktywnie usuwa nasienie poprzednika
(np. ważki, pokrzywnica)

Konkurencja o
partnera

Samice konkurują o samca

- odwrócenie ról płciowych: samice staczają walki o samca, są
większe, jaskrawiej ubarwione

najczęściej u ptaków, także ryb, żab, skorupiaków,
owadów

- gdy koszty rozrodu samca są > od kosztów rozrodu samicy

np. płatkonogi (arktyczne siewkowate)

- samiec wysiaduje jaja i opiekuje się potomstwem

- samica może złożyć więcej jaj, samiec nie nadąża

z wysiadywaniem

Konkurencja o
partnera

c. d.

wężynka (ryba morska spokrewniona z konikiem
morskim)

- komora lęgowa w której wylegają się młode: na
brzusznej stronie ciała samca

- nie może pomieścić wszystkich jaj,
produkowanych przez samicę

- liczba dostępnych samców jest < od
zapotrzebowania

kurka wodna

- częściowe odwrócenie ról płciowych
- samce współzawodniczą o samice
- ale samice konkurują o samce o konkretnym
fenotypie

(dobrze otłuszczone → wysiadywanie jaj)

Wybiórczość samic jako

czynniki doboru płciowego

Czynniki kształtujące ewolucję cech epigamicznych

Konkurencja w obrębie jednej płci

Wybiórczość jednej płci względem partnera
seksualnego

? Poczucie piękna (antropomorfizacja wg. Darwina)

Preferencje dotyczące cech morfologicznych i

behawioralnych – ewolucja wybiorczości

Cierniki Gasterosteus aculeatus

Żabki Physalaemus pustulosus

W okresie godowym samce
przyjmują jaskrawe barwy.
Preferowane przez samice i
… drapieżniki

Głos preferowany przez samice przywabia też
drapieżne nietoperze

Dwukierunkowa selekcja

-

ewolucja wybiorczości

Biedronki Adalia
Jedna linia samic kojarzy się z samcami melanistycznymi a druga ich

unika

Gupiki Poecilia



Mniej jaskrawo ubarwione – zagrożenie drapieżnikami



Bardziej jaskrawo ubarwione – drapieżników brak

Przyczyny określonych preferencji samic

Dlaczego samice tracą czas i energię na wybór?

Dlaczego samce mają skrajne cechy epigamiczne?

Samce o preferowanych przez partnerki cechach mają

zwiększony sukces rozrodczy, więc wybiórczość ta jest przyczyną

powstania takich cech.

Preferencje a wrażliwość układu percepcyjnego

samic

Samica wybiera samce lepiej dostrzegalne (bierna

reaktywność)

głośniejsze i bardziej widoczne

Preferowane zachowania godowe związane
z uwrażliwieniem samicy:



wyszukiwanie pokarmu



ruchy podgardla u samic jaszczurek

Anolis przypominają ruch owadów na które
polują



„robakowate” ruchy ogona traszki

karpackiej
Triturus montandoni



unikanie niebezpieczeństwa



bodźce zmysłowe



obraz graficzny oka na pawich piórach

Hipoteza „dobrych genów”

Hipoteza: Samice wybierają samce, których geny

zapewniają zapewniające wysoką żywotność.

Szczególnie, gdy samce poza genami nic nie wnoszą w

rozród.

Założenie: Korelacja między żywotnością samca a

wykształceniem cech epigamicznych.

Badania:

Jakość (np. tempo wzrostu i rozwoju) potomstwa powstałego z

naturalnego kojarzenia i kojarzenia wymuszonego świadczą na

korzyść naturalnego.

Model Hamitona i Zuka

Źródłem zmienności jest proces koewolucji pomiędzy

patogenami a gospodarzem (zachodzi stały dobór na
oporność w jego populacji).

Przykład cierników i gupików:

większe zapasożyczenie i gorsze odżywienie

spadek intensywności barwy

mniejszy sukces rozrodczy

Nieadapcyjne hipotezy wybiórczości samic

Dlaczego cechy epigamiczne są tak skrajne

wykształcone?

samica preferująca daną cechę fenotypową

+

samiec posiadający tę cechę

synowie dziedziczą cechę

córki dziedziczą wybiórczość

runaway selection

– samice w każdym pokoleniu preferują wyższą wartość

cechy samca - wraz z ewolucją preferencje samic i cechy samców są coraz

bardziej skrajne (ograniczane jedynie doborem naturalnym)

Dobór płciowy prowadzi do
wykształcenia:
dłuższych piór,
barwniejszego pokrycia ciała,
bardziej złożonych zachowań
godowych…

Samice jaskółki dymówki Hirundo

rustica

preferują samce o dłuższych

sterówkach

.

Dlaczego cechy te nie mają nigdy skrajnie przeciwnego

charakteru?

Cechy epigamiczne

funkcjonują

jak sygnały (im silniejsze tym

łatwiej odbierane przez odbiorców).
W układzie sygnał - odbiorca dochodzi do wzmocnienia sygnałów.
Wrażliwość na mocniejsze lub bardziej złożone bodźce stanowiła
podstawę ewolucji:



cech epigamicznych



preferencji względem partnera