Když se změní počasí, samci a samice motýli můžete přepnout role

V afrických motýlů Bicyklus anynana zbarvení a páření samců a samic závisí na podmínkách, v nichž se larvy vyvíjejí. Při vysokých teplotách, které odpovídají období dešťů, ultrafialové páření vzor na křídlech samců se stává jasnější samci aktivně starat se o ženy, a vykazují selektivitu.

Obr. 1. Sezónní dimorfismus v motýly Bicyklus anynana. A - samice WS (období dešťů), B - samice DS (sucha), C - žena WS, D - pes WS, E - samice DS, F - pes DS. Obraz článku projednává ve vědě

V období sucha samice jsou promiskuitní a sami postarat se o náročných a méně pestrobarevné mužů. Jak se ukázalo, zároveň Stále mám motýlů a vizi. V období dešťů náročných samice genové exprese fotosenzitivní proteiny - opsins - zvýšil ve srovnání s ženami narozených v období sucha a období sucha náročných muži mají větší ommatidia (komplexní strukturní jednotky očí proti hmyzu). To je v souladu s tím, co zhýčkaný podlaha vyžaduje zájem oko odlišit podstatu potenciálními partnery, zatímco nevybíravé sex může „zachránit“ ve vizi. Nicméně, na velikosti oka není ovlivněna: samci oči jsou vždy větší než samice, a v období dešťů v obou pohlavích oku více než na suchu. Zdá se, že sex a sezónní dimorfismus ve struktuře oka jsou řízeny nejen pohlavním výběru.

Mnoho živé bytosti na základě stejného genotypu se může vyvinout několik alternativních fenotypů a volba cestu rozvoje je dána podmínkami prostředí. Tento jev se nazývá polifenizmom. Typickým příkladem polifenizma - kasta v sociální hmyz.

Africké motýli Bicyklus anynana charakteristický sezónní polifenizm. V Malawi, kde žijí dvě sezóny: suché a deštivé. V souladu s tím, jsou dvě formy motýlů: DS (sucha, období sucha) a WS (dešťů, dešťů). V případě, že Larvy se vyvíjejí při teplotě pod 19 ° C (což odpovídá období sucha), jsou odvozeny z motýlích DS, při teplotě vyšší než 24 ° C - ZS. Formy se velmi liší v barvě, zejména vzoru na spodní straně křídla (obr. 1 A, B).

V loňském roce, Anthony Monteiro (Ant Nia Monteiro) a její kolegové z Yale University objevili překvapivou skutečnost: ukázalo se, že B. anynana v závislosti na ročním období mění nejen vzhled, ale také chování při páření, se u mužů a žen ve skutečnosti přepínat role ( Prudic et al., 2011).

Motýli WS standardní situace: samci aktivně péči o ženy, a pečlivě vybrán. Námluvy v B. anynana přísně ritualized: přítel sedí v zorném poli samice a rychlým tempem se otevírá a zavírá jeho křídla, která ukazuje „oči“ na horní straně předních blatnících. Ze všeho ornament klíčovou roli v svést svého partnera hraje malé bělost „žák“ ve středu oka, které odrážejí světlo v ultrafialové oblasti. Pokud jeho barvou, muž se stává neatraktivní pro ženy. Tak muži neprokazují selektivitu. Samičky mají stejné oči před ultrafialovým „žáci“, ale v případě, že jsou natřeny skončí, samička se nestane méně žádoucí: muži se také aktivně postarat o to, stejně jako pro jakýkoli jiný.

Motýli DS vše dopadlo opačně: žena mávat křídly před mužem, a on pečlivě posuzuje, zda dostatek ultrafialového Její „žáci“. A teď žena stává rovná stavu očima na křídlech její vyvolený. Tento neočekávaný objev nechá vysvětlit přítomnost téměř identických modelů pro vstup do manželství žen a mužů.

Jaký je adaptivní význam sezónního inverze rolí mužů a žen, zatímco vy jen říci, hypoteticky. Hmyzu, ženy jsou často získány párování další „bonus“ v podobě jedlých darů či některých živin, které jsou součástí semenné tekutiny. Jedlé dárky motýli nejsou prezentovány, ale zdá se, že muži předávají DS ženy s spermatofor některých cenných látek. To je zřejmé ze skutečnosti, že páření se samcem DS (ale ne WS) zvyšuje délku ženského života zbaveni přístupu k potravinám. Současně naděje dožití mužů páření DS, naopak, mají negativní vliv. WS mužský pohlavní nesnižuje život, ale i ženy se spojit se s nimi, nežijí déle panen.

Možná, že v období sucha, kdy krmivo pro dospělé motýly málo mužů „dárek“ je žena důležitým nástrojem, který podporuje přežití mláďat. Výsledkem je, že muži v období sucha se stal „vzácným zdrojem“, pro které ženy mají konkurovat navzájem, což vede k obrácení rolí mužů a žen.

V období dešťů žena sama poskytuje. Přežití potomků již není tak závislá na mužskou příspěvku, takže jejich výběrem „zachránit“ ji. Nyní muži výhodnější nalákat ženy, méně investovat do každého odkazu. Proto se deficit není mužské a ženské reprodukční život. Samci začnou soutěžit o ženy, které nyní mohou popriverednichat. Podobný jev (inverze a transformace rolí pohlaví u mužů „Výběr“ podlahu s nedostatkem potravy) je ukázáno experimentálně kobylky jehož živiny spermatofor je cenným nástrojem pro hladovějící žen (D. T. Gwynneová & L. W. Simmons, 1990. Experimentální zvratu namlouvání rolí v hmyzu).

V nové studii, Monteiro a její kolegové, které byly zveřejněny v časopise BMC Evolutionary Biology autoři zajímalo, neplatí v případě, že sezónní polifenizm v motýly B. anynana také na jejich vizuální vnímání. Autoři navrhli, že vize může být vyvinuty v „Vybrat“ sexu, protože potřebuje dobré pochopení nuancí barevných kandidátů. „Grooming“ Paul, naopak, může ušetřit trochu na oči a světlocitlivých proteinů - opsin - protože jejich výroba - je drahé, a fotoreceptory hmyzu spotřebují velké množství energie i v klidu.

Výzkumníci larvy byly pěstovány při 27 ° C k získání motýli WS, a při teplotě 17 ° C, aby DS motýlů. Pro začátek, oni testovali, zda jednotlivé „žáky“ na křídlech obou forem ultrafialového jasnosti barev. Ukázalo se, že pohlavní dimorfismus a sezónní na tomto základě je v souladu s teoretickými předpoklady. Většina silně odráží UV „žáky“ WS muže (správců a bezohledné), dále ženské DS, WS samice a nakonec většina bezeslunečný „žáci“ jsou charakteristické pro DS mužů (volitelné). Rozdíly v otázce nejsou viditelné lidským okem: máme všechny tyto „žáky“ se objeví stejně bílé.

Autoři ve srovnání velikosti očí, velikost ommatidia (základní jednotky komplex hmyz oko) a úroveň exprese všech tří opsin genů u mužů a žen DS a WS. I když každý z tří B. anynana specializované opsins na jeho vlnové délce (takže mohou být nazýván „UV“, „modrá“ a „žluto-zelená“), jsou schopni vnímat bílé ultrafialové záření širokospektrální odráží „žáka“ ( obr. 2).

Měření oko je jen částečně potvrdil očekávání autorů. Ukázalo se, že muži oči jsou vždy větší než samice, a uvnitř každého pohlaví jsou větší v WS než DS. Počet ommatidia podléhá stejným zákonům. Skutečnost, že náročnější ženy WS oko ommatidia větší a větší než u samic nevybíravých DS, v souladu s očekáváním. Ale u mužů je stejný, a to je v rozporu s očekáváním. ommatidia velikost byla nejvyšší za diskriminující mužských DS (podle očekávání) - ženy na základě žádných spolehlivých sezónních rozdílů.

Úroveň exprese všech tří opsin genů v očích mužů se ukázalo být stejně vysoká, bez ohledu na roční období. Samice, naopak podléhá sezónním polifenizmu. Ženy DS (pečující), se vyznačují sníženou úrovní exprese opsin genů. U žen, WS (výběru) úroveň tak vysoko jako u mužů. Zdá se, že ženy vlastně „uložit“ na dobrý výhled, když není třeba se podívat na skvrny na křídlech potenciálních partnerů. Samci však nebyly pozorovány tyto úspory.

Takže očekávání autorů potvrzena jen částečně. Splnit očekávání sezónních změn u mužů ommatidia velikost a hladinu exprese genů opsin u žen. Změny ve velikosti oka a počtu ommatidia vyžadovat další vysvětlení. Například, velké oči WS motýlů může souviset s tím, že období dešťů je prostředí, ve kterém žijí motýli obecně měnit a motýli se aktivněji, takže potřebují ostré vidění hledat potraviny, partnery a vyhnout se nebezpečí. Nebo možná je to výhodné „ušetřit“ na drahé vizuálního aparátu v období sucha, kdy je hlavní úkol - přežít.

To vše je ještě třeba vyšetřit. Mezitím, autoři bydlí na předpokladu, že sexuální dimorfismus a sezónní struktura ve výtvarném orgánech B. anynana, pravděpodobně výsledkem komplexní interakce mezi sexuálním výběrem, „normální“ přírodní výběr a různých fyziologických a embryologických omezení, zužující se rozsah možných adaptačních změn zrakového aparátu ,