Pytanie:
Czy istnieją dowody na to, że dobór płciowy może doprowadzić do wyginięcia gatunku?
Marta Cz-C
2011-12-20 01:46:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Darwin zasugerował, że dobór płciowy, zwłaszcza dokonywany przez kobiety, może przeciwdziałać doborowi naturalnemu. Modele teoretyczne, takie jak proces ucieczki rybaków, sugerują, że ewolucja preferencji i preferowanych fenotypów może napędzać się nawzajem w coraz szybszym tempie.

Ponieważ jeden samiec może zapłodnić wiele samic, można sobie wyobrazić, że dobór naturalny przeciwko preferowanym, ale kosztownym energetycznie fenotypom może być słaby, a cały proces może nie spowalniać wystarczająco szybko (tj. być wystarczająco samoograniczający) . Jeśli śmiertelność mężczyzn jest wysoka, a ich liczba niska, losowe fluktuacje mogą łatwo spowodować wymarcie populacji.

Czy istnieją jakieś skamieniałe lub eksperymentalne dowody na to, że może się to naprawdę zdarzyć?

Dwa odpowiedzi:
#1
+53
DVK
2011-12-20 21:02:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

TL; DR :

  • Rzeczywistych dowodów eksperymentalnych brakuje. Jednak:

    • istnieje co najmniej jedno badanie, które potwierdziło ten proces ([ BADANIE # 7 ] - Myxococcus xanthus; autor: Fiegna i Velicer, 2003).

    • Inne badanie również potwierdziło eksperymentalnie większe ryzyko wyginięcia ([ BADANIE # 8 ] - badanie Paula F. Doherty'ego nad dimorficznymi gatunkami ptaków [ STUDIUM NR 9 ] - Denson K. McLain).

  • Badania teoretyczne dają nieco niepewne wyniki - niektóre modele wspierają ewolucyjne samobójstwo, a niektóre modele nie - główną różnicą wydaje się być zmienność presji środowiskowej.

  • Ponadto, jeśli uwzględnisz ludzkie drapieżnictwo oparte wyłącznie na cechach wybranych seksualnie, przykłady z pewnością istnieją, na przykład Arabian Oryx


Po pierwsze, może to być oszustwo, ale jednym z przykładów jest wymarcie, ponieważ gatunek drapieżnika specjalnie wybiera gatunek ponieważ wybranej funkcji.

Najbardziej oczywistym przypadkiem jest przypadek, gdy gatunkiem drapieżnika jest człowiek. Jako przypadkowy przykład, Arabian Oryx był prawie wyginięty, szczególnie z powodu ich rogów.


Należy pamiętać, że NIE jest to proste pytanie - na przykład często cytowany w nienaukowej literaturze przykład Irlandzki łoś, który rzekomo wyginął ze względu na wielkość poroża, może nie być dobrym, krystalicznie czystym przykładem. Aby zapoznać się z bardzo dokładną analizą, zobacz: Seksowny, za który można umrzeć? Wybór płciowy i ryzyko wyginięcia ” autorstwa Hanny Kokko i Roberta Brooksa, Ann. Zool. Fennici 40: 207–219 . [ BADANIE 1 ]

W szczególności odkryli, że ewolucyjne „samobójstwo” jest mało prawdopodobne w środowiskach deterministycznych, przynajmniej jeśli koszty tej cechy ponosi sam indywidualny organizm.

Inne badanie, które zakończyło się wynikiem negatywnym, to Selekcja płciowa i ryzyko wyginięcia u ssaków ”, Edward H. Morrow i Claudia Fricke; The Royal Society Proceedings: Biological Sciences, opublikowane w Internecie 4 listopada 2004 r., Str. 2395-2401 [ STUDY # 2 ]

Celem tego badania było w związku z tym zbadanie, czy poziom selekcji płciowej (mierzony jako szczątkowa masa jąder i dymorfizm wielkości płciowej) był powiązany z ryzykiem wyginięcia, którego obecnie doświadczają ssaki. Nie znaleźliśmy dowodów na związek między tymi czynnikami, chociaż nasze analizy mogły być zdezorientowane przez możliwy dominujący wpływ współczesnych czynników antropogenicznych.


Jeśli jednak weźmie się pod uwagę zmiany w środowisku wymarcie staje się teoretycznie możliwe. Od Ewolucja ucieczki do samozniszczenia w warunkach asymetrycznej konkurencji ” - Hiroyuki Matsuda i Peter A. Abrams; Evolution Vol. 48, nr 6 (grudzień 1994), str. 1764-1772 : [ STUDY # 3 ]

Pokazujemy, że czysto wewnątrzgatunkowa konkurencja może powodować ewolucję ekstremalnych zdolności konkurencyjnych, które ostatecznie prowadzą do wyginięcia, bez wpływu innych gatunków. Jedyną zmianą modelu wymaganą dla tego wyniku jest założenie nietypowego rozkładu zasobów o różnej wielkości mierzonych w skali logarytmicznej. Sugeruje to, że cykle taksonów, jeśli istnieją, mogą być napędzane raczej przez konkurencję wewnątrzgatunkową niż międzygatunkową. Wymieranie własne nie występuje, gdy przewaga wynikająca z dużej wartości cechy konkurencyjnej (np. Wielkość) jest stosunkowo niewielka lub gdy nośność zmniejsza się w stosunkowo szybkim tempie wraz ze wzrostem wartości cechy. Omówiono dowody dotyczące tych założeń. Wyniki sugerują potrzebę większej ilości danych na temat dystrybucji zasobów i przewagi pod względem wielkości, aby zrozumieć ewolucję cech konkurencyjnych, takich jak wielkość ciała.


Jeśli chodzi o dowody, niektóre badania są wymienione w Czy adaptacja może prowadzić do wyginięcia? ” autorstwa Daniela J. Rankina i Andre „Lo´pez-Sepulcre, OICOS 111: 3 (2005) . [ STUDY # 4 ]

Cytują 3:

Pierwszym przykładem jest badanie japońskiej ryby medaka Oryzias latipes ( Muir i Howard 1999 - [BADANIE 5]) . Samce transgeniczne, które zostały zmodyfikowane w celu włączenia genu hormonu wzrostu łososia, są większe niż ich odpowiedniki typu dzikiego, chociaż ich potomstwo ma mniejszą płodność (Muir i Howard 1999). Samice wolą kojarzyć się z większymi samcami, co daje większym transgenicznym samcom przewagę sprawności nad samcami typu dzikiego. Jednak potomstwo wyprodukowane z transgenicznymi samcami ma mniejszą płodność, a zatem średnia płodność samic zmniejszy się. Dopóki samice będą preferencyjnie kojarzyć się z większymi samcami, gęstość zaludnienia będzie spadać. Modele tego systemu przewidywały, że jeśli transgeniczne ryby zostaną wypuszczone do typu dzikiego populacji, transgen rozprzestrzeniłby się ze względu na swoją przewagę godową nad samcami typu dzikiego, a populacja wyginęłaby (Muir i Howard 1999). Niedawne rozszerzenie modelu pokazało, że alternatywne taktyki kojarzenia samców typu dzikiego mogą zmniejszyć tempo rozprzestrzeniania się transgenu, ale to wciąż nie wystarcza, aby zapobiec wyginięciu populacji (Howard et al. 2004). Chociaż samobójstwo ewolucyjne przewidywano na podstawie ekstrapolacji, a nie obserwowano w przyrodzie, jest to pierwsze badanie, na podstawie którego można przewidzieć taką prognozę na podstawie danych empirycznych .

W przypadku dorsza, Gadus morhua, dużych osobników zaowocowało selekcją w kierunku wcześniejszego dojrzewania i mniejszych rozmiarów ciała ( Conover i Munch 2002 [BADANIE # 6] ). W trakcie eksploatacji wysoka śmiertelność zmniejsza korzyści wynikające z opóźnionego dojrzewania. W rezultacie mniejsze osoby dorosłe, które dojrzewają szybciej, mają wyższą sprawność w porównaniu z ich większymi, wolno dojrzewającymi odpowiednikami (Olsen i in. 2004). Pomimo większych sukcesów w porównaniu z wolno dojrzewającymi osobnikami, szybko dojrzewające osoby dorosłe rodzą średnio mniej potomstwa. Wydaje się, że adaptacja ta, napędzana presją selekcyjną wynikającą z odłowów, uprzedziła załamanie łowiska u wybrzeży Atlantyku w Kanadzie (Olsen i in. 2004). W miarę jak dorsz ewoluował, by szybko dojrzewać, wielkość populacji była stopniowo zmniejszana, aż stała się odporna i podatna na procesy stochastyczne.

Jedyny ściśle eksperymentalny dowód na ewolucyjne samobójstwo pochodzi z mikrobiologii. W bakterii społecznej Myxococcus xanthus osobniki mogą wspólnie rozwinąć się w złożone struktury owocnikujące (Fiegna i Velicer 2003 - [ BADANIE # 7 ]). Osobniki w owocniku są następnie uwalniane w postaci zarodników, tworząc nowe kolonie. Sztucznie wyselekcjonowane szczepy oszustów produkują większą liczbę zarodniki niż typy dzikie. Okazało się, że oszuści atakują szczepy typu dzikiego, ostatecznie powodując wymarcie całej populacji (Fiegna i Velicer 2003). Oszuści atakują dziką populację, ponieważ mają wyższą względną sprawność, ale gdy rozprzestrzeniają się w populacji, zmniejszają ogólną gęstość, prowadząc w ten sposób siebie i populację, w której mieszkają, do wymarcia.


Inne badanie eksperymentalne to Selekcja płciowa wpływa na lokalne wymieranie i obrót zbiorowisk ptaków ” - Paul F. Doherty, Jr., Gabriele Sorci i in .; 5858–5862 PNAS 13 maja 2003 vol. 100 nr. 10 [ STUDY # 8 ]

Populacje poddane silnej selekcji płciowej doświadczają szeregu kosztów, od zwiększonego drapieżnictwa i pasożytnictwa po zwiększoną wrażliwość na czynniki środowiskowe i demograficzne stochastyczność. Odkrycia te doprowadziły do ​​przewidywania, że ​​lokalne wskaźniki wymierania powinny być wyższe w przypadku populacji gatunków o intensywnej selekcji płciowej. Przetestowaliśmy tę prognozę, analizując dynamikę naturalnych zbiorowisk ptaków w skali kontynentalnej w okresie 21 lat (1975–1996), używając odpowiednich narzędzi statystycznych. Zgodnie z przewidywaniami teoretycznymi, stwierdziliśmy, że dobór płciowy zwiększa ryzyko lokalnego wyginięcia (ptaki dwubarwne miały średnio o 23% wyższy wskaźnik wymierania lokalnego niż gatunki monochromatyczne) . Jednak pomimo wyższych prawdopodobieństw wymierania lokalnego liczba gatunków dichromatycznych nie zmniejszyła się w okresie badanym w niniejszym badaniu. Ten wzorzec był spowodowany wyższymi lokalnymi wskaźnikami rotacji gatunków dichromatycznych , co skutkowało stosunkowo stabilnymi zbiorowiskami dla obu grup gatunków. Nasze wyniki sugerują, że te społeczności funkcjonują jako metawspólnoty, z częstymi lokalnymi wymieraniami, po których następuje kolonizacja.

Ten wynik jest podobny do innego badania skoncentrowanego na ptakach: Selekcja płciowa i ryzyko wyginięcia ptaków introdukowanych na wyspach oceanicznych ”: Denson K. McLain , Michael P. Moulton i Todd P. Redfearn. OICOS tom 74, nr 1 (październik, 1995), str. 27–34 [ STUDY # 9 ]

Testujemy hipotezę, że reakcja na dobór płciowy zwiększa ryzyko wyginięcia, badając losy ptaków jednomorficznych w upierzeniu i dymorficznych upierzonych, wprowadzonych na tropikalne wyspy Oahu i Tahiti. Zakładamy, że dymorfizm upierzenia jest odpowiedzią na dobór płciowy i zakładamy, że samce gatunków dymorficznych upierzonych doświadczają silniejszej presji selekcji płciowej niż samce gatunków monomorficznych. Na Oahu wskaźnik wymierania gatunków dimorficznych, wynoszący 59%, jest znacznie większy niż w przypadku gatunków monomorficznych gatunków, 23%. Na Tahiti tylko 7% wprowadzonych gatunków dimorficznych przetrwało w porównaniu z 22% w przypadku wprowadzonych monomo gatunki rficzne .

...

Upierzenie jest znacząco związane ze zwiększonym ryzykiem wyginięcia wróblowatych, ale nieznacznie wiąże się z fringillidae. Tak więc hipoteza, że ​​reakcja na dobór płciowy zwiększa ryzyko wyginięcia, znajduje potwierdzenie w przypadku wróblowych i zbioru danych jako całości. Prawdopodobieństwo wyginięcia było skorelowane z liczbą gatunków już wprowadzonych. W związku z tym gatunki, które zareagowały na dobór płciowy, mogą być biedniejszymi konkurentami międzygatunkowymi, gdy w ich społecznościach występuje wiele innych gatunków.

Wielkie dzięki za wszystkie artykuły! Przyjrzę się temu (chociaż zajmie to trochę czasu).
Ta odpowiedź jest inspiracją dla wszystkich na całym Stack Exchange. Dziękuję Ci!
#2
+5
fileunderwater
2013-06-06 16:21:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Odnosząc się do twojego ostatniego komentarza na temat losowych wahań przeżywalności, niedawnej pracy teoretycznej Lee i in. 2011 bada wpływ systemów kojarzenia się na stochastyczność demograficzną w małej populacji. Nie ma tam jednak danych empirycznych. Ich głównym wnioskiem jest to, że poligamia (w odniesieniu do proporcji płci) może prowadzić do dużej zmienności demograficznej, a tym samym do obniżenia stochastycznego tempa wzrostu populacji i zwiększenia ryzyka wyginięcia. Ogólny efekt jest znany jako stochastyczność demograficzna , efekt próbkowania prowadzący do losowych odchyleń w zrealizowanych wskaźnikach demograficznych z powodu małej wielkości populacji.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...