У африканских бабочек Bicyclus anynana супружеское поведение и расцветка самок и самцов зависят от критерий, вкоторых развивались личинки. При огромных температурах, соответственных сезону дождиков, ультрафиолетовый супружеский узор на крыльях самцов становится бросче, самцы инициативно хлопочут за самками, ате проявляют избирательность.
Исейчас уже самке становится всё приравнивается, вкаком состоянии глазки на крыльях у ее избранника. Это внезапное открытие разрешило объяснить наличие фактически одинаковых супружеских орнаментов у самцов и самок.
В чем состоит адаптивный сущность сезонной инверсии половых ролей, пока может быть сказать только предположительно.
Вдостигнутом итоге самцы всухой сезон становятся дефицитным ресурсом, за что самкам приходится конкурировать компаньон свтором, что и ведет к инверсии половых ролей.
В дождливый сезон самка одна себя снабжает.
Выживаемость потомства уже не так почти во всем находится в зависимости от мужского вклада, исходя из этого отбор сберегает на нем.
Унасекомых самки нередко получают при спаривании дополнительный приз ввиде съедобных подарков или каких-либо подходящих веществ, входящих в состав семенной воды.
Съедобных подарков бабочки не даруют, но, по-видимому, самцыDS передают самкам вместе со сперматофором некоторые полезные вещества.
Это явление называют полифенизмом. Обыденный пример полифенизма&светло голубий; касты у общественных насекомых.
Для африканских бабочек Bicyclus anynana характерен сезонный полифенизм.
ВМалави, где они живут, сезонов два: сухой и дождливый.
Это согласуется стем, что привередливому полу требуется более острое зрение, чтоб различать достоинства возможных партнеров, вто время как неизбирательный пол может сберечь на зрении. Но, на размере глаз это не отразилось: усамцов глаза в хоть какой момент больше, чем усамок, а вдождливый сезон уобоих полов глаза больше, чем взасушливый.
По-видимому, сезонный диморфизм и половой встроении глаз контролируются не только лишь половым отбором.
У многих живых созданий на базе 1-го и такого же генотипа может развиться пару других фенотипов, при этом выбор пути развития определяется критериями среды.
СамцамWS секс не уменьшает жизнь, да и самки, спарившиеся с ними, живут не продолжительнее девственниц.
Может быть, всухой сезон, когда еды для взрослых бабочек не достаточно, мужской презент помогает самке ответственным подспорьем, повышающим выживаемость потомства.
Experimental reversal of courtship roles in an insect).
В новеньком исследовании Монтейро и ее служащих, результаты которого расположены в издании BMCEvolutionary Biology, создатели задаются вопросом, не распространяется ли сезонный полифенизм у бабочек B.anynana также и на их зрительное восприятие. Создатели высказали предположение, что зрение может быть посильнее развито у выбирающего пола, так как ему необходимо отлично разбираться в аспектах расцветки претендентов.
Заботящийся пол, напротив, может не достаточно сберечь на светочувствительных белках и очах опсинах так как их создание дело дорогостоящее, а фоторецепторы у насекомых потребляют достаточно много энергии даже всостоянии покоя.
Исследователи выращивали гусениц при27С, для получения бабочекWS, и при17С, чтоб вывести бабочекDS.
2. Интенсивность отражения света зрачком на крыле (вертикальная ось) зависимо от длины волны (горизонтальная ось). Разноцветными линиями продемонстрированы свойства зрачков самцовWS (фиолетовая линия), самокDS (зеленоватая), самокWS (голубая) и самцовDS (красноватая).
Сероватыми линиями продемонстрированы диапазоны чувствительности 3-х белков-опсинов, имеющихся у данного вида бабочек.
Рис.
Изображение из обсуждаемой статьи в Science
Всухой сезон самки становятся неразборчивыми и сами хлопочут за привередливыми и наименее ярко окрашенными самцами.
Как выяснилось, вместе с этим меняется к тому же зрение бабочек. Упривередливых самок дождливого сезона экспрессия генов светочувствительных белков опсинов повышена если ассоциировать с самками, показавшимися в сухой сезон, а привередливые самцы сухого сезона обладают более большенными омматидиями (структурными единицами сложного глаза насекомого).
Для начала они убедились в надежности, различаются ли зрачки на крыльях 2-ух форм по яркости ультрафиолетовой расцветки. Оказалось, что сезонный диморфизм и половой по этому показателю полностью соответствует теоретическим ожиданиям.
Посильнее всего отражают ультрафиолет зрачки самцовWS (заботящихся и неразборчивых), за ними следуют самкиDS, самкиWS, и, в конце концов, самые мерклые зрачки характерны для самцовDS (выбирающих).
Соответственно, есть две формы бабочек: DS(dry season, сухой сезон) и WS(wet season, дождливый сезон). В случае если гусеницы развиваются при температуре ниже19С (что соответствует сухому сезону), из их выводятся бабочкиDS, при температуре выше24СWS. Формы очень очень различаются по расцветке, в особенности по узору на нижней стороне крыльев (рис.1A,B).
В прошедшем сезоне Антония Монтейро (Antónia Monteiro) и ее коллеги из Йельского института отыскали необыкновенный факт: оказалось, что у B.anynana взависимости от сезона меняется не только лишь внешний облик, да и супружеское поведение, при этом самки и самцы фактически меняются ролями (Prudicetal., 2011).
1. Сезонный диморфизм у бабочек Bicyclus anynana. А самка WS (дождливый сезон), B самка DS (сухой сезон), C самка WS, D самец WS, E самка DS, F самец DS.
Различия, окоторых идет воззвание, не заметны человеческой глазу: нам все эти зрачки кажутся идиентично белоснежными.
Создатели соотнесли размер глаз, размер омматидиев (простых структурных единиц сложного глаза насекомого) и уровень экспрессии всех 3-х опсиновых генов у самок и самцовDSиWS. Не глядя на то, что хоть какой из 3-х опсинов B.anynana специален на своей длине волны (исходя из этого их может быть условно именовать ультрафиолетовым, голубым и желто-зеленым), они все способны принимать ультрафиолетово-белое излучение многих, отражаемое зрачком (рис.2).
Рис.
У бабочекWS обстановка стандартная: самцы инициативно хлопочут за самками, а те придирчиво выбирают. Ухаживание у B.anynana строго ритуализовано: ухажер садится в поле зрения самки и в быстром темпе то открывает, то закрывает крылья, показывая глазки на верхней стороне фронтальных крыльев. Из всего орнамента важную роль в соблазнении партнерши играет маленький ярко-белый зрачок вцентре глазка, отражающий свет в ультрафиолетовом спектре.
Это видно из того, что копуляция с самцомDS (но неWS) наращивает продолжительность судьбы самки, лишенной доступа к еде. Вместе с этим на продолжительность судьбы самцаDS копуляции, напротив, действуют негативно.
На данный момент самцам выигрышнее совратить побольше самок, мельче вкладываясь в каждую сообщение. Исходя из этого в недочете оказывается не мужской, а дамский репродуктивный ресурс. Самцы начинают конкурировать за самок, которые на данный момент могут и попривередничать.
Схожее явление (инверсия половых ролей и перевоплощение самцов в выбирающий пол в случае недостатка еды) экспериментально продемонстрировано у кузнечиков, у каких питательный сперматофор есть полезным подспорьем для недоедающей самки (D.T.Gwynne L.W.Simmons, 1990.
В случае если его закрасить, самец становится непрезентабельным для самок. Вместе с этим самцы избирательности не показывают.
Усамок имеется такие же глазки сультрафиолетовыми зрачками, но в случае если их закрасить, самка не становится наименее вожделенной: самцы будут так же инициативно хлопотать за ней, как и за каждый.
У бабочекDS всё выяснилось напротив: самка аплодирует крылышками перед самцом, а тот придирчиво оценивает, довольно ли ультрафиолетовы её зрачки.
СамкиDS (заботящиеся) характеризуются пониженным уровнем экспрессии опсиновых генов. УсамокWS (выбирающих) этот уровень так же высок, как и усамцов.
По-видимому, самки взаправду сберегают на хорошем зрении, когда им не нужно рассматривать пятнышки на крыльях возможных партнеров. Самцы, но, ваналогичной экономии увидены не были.
Например, большенные глаза у бабочекWS могут быть связаны с тем, что вдождливый сезон среда, вкоторой живут бабочки, вцелом разнообразнее, а сами бабочки активнее, исходя из этого им требуется более острое зрение, чтоб находить еду, партнеров и избегать угроз. Или, может быть, им прибыльно сберегать на дорогостоящем зрительном аппарате всухой сезон, когда основная задачка пережить его.
Всё это еще предстоит изучить.
Так, ожидания создателей подтвердились только отчасти. Соответствуют ожиданиям сезонные трансформации размера омматидиев усамцов и генов и уровня экспрессии усамок. числа размера и Конфигурации глаз омматидиев требуют вторых разъяснений.
Для выбора сексапильного напарника имеет значение ультрафиолетовая часть диапазона (протяженность волны наименее 380нм, на рисунке слева). Изображение из обсуждаемой статьи в BMCEvolutionary Biology
Измерения глаз только отчасти подтвердили ожидания создателей. Оказалось, что у самцов глаза в хоть какой момент больше, чем у самок, а впределах каждого пола они больше уWS, чем уDS.
Уровень экспрессии всех 3-х опсиновых генов в очах у самцов был идиентично высочайшим независимо от сезона. Усамок, напротив, он подвержен сезонному полифенизму.
Число омматидиев подчиняется этим же закономерностям. То, что у привередливых самокWS глаза больше и омматидиев больше, чем у неизбирательных самокDS, соответствует ожиданиям. Но у самцов наблюдается то же самое, а это уже против ожиданий. Размер омматидиев был огромным у привередливых самцовDS (в согласовании с ожиданиями); усамок по этому показателю нет четких сезонных различий.
Адо того времени пока создатели останавливаются на предположении, что сезонный диморфизм и половой в строении зрительных органов у B.anynana, может быть, итог сложного сотрудничества меж половым отбором, обычным естественным отбором и различными физиологическими и эмбриологическими ограничениями, сужающими круг возможных адаптивных трансформаций зрительного аппарата. Источник: elementy.ru