Samce muszek o długich ogonkach są bardziej atrakcyjne dla samic i bardziej przerażające dla rywalizujących samców. Jednakże mężczyźni z wariantem genetycznym powodującym krótsze gałki oczne są zwykle bardziej agresywnymi wojownikami.
W przypadku much o łodygach samce z dłuższymi łodygami mają przewagę w przyciąganiu samic, ponieważ samice je preferują. Samce te borykają się również z mniejszą konkurencją ze strony innych samców o dostęp do partnerów. Jednak niektórzy mężczyźni mają wersję chromosomu X, która powoduje krótsze szypułki oczne. Naukowcy badający, dlaczego mutacja ta utrzymuje się pomimo doboru płciowego faworyzującego dłuższe szypułki, odkryli, że samce z krótszymi szypułkami mogą to kompensować większą agresywnością.
„Po raz pierwszy zdaję sobie sprawę, że istnieją dowody na związek między samolubnym genem a agresywnym zachowaniem” – powiedziała dr Josephine Reinhardt z Uniwersytetu Stanowego w Nowym Jorku — Geneseo, autorka korespondencyjna artykułu w Granice w etologii. „Te chromosomy X są całkiem interesujące, ponieważ stanowią przykład tego, że części naszego kodu genetycznego niekoniecznie ze sobą współpracują, ale mają swoje własne, egoistyczne interesy. To skrajny przykład, ale samo posiadanie jednego z tych samolubnych chromosomów wpływa na wiele elementów biologii tych zwierząt, a nawet na ich zachowanie”.
Przesuń w lewo?
U muszek łodygowookich występują dwa różne typy chromosomów X. Chromosom X niosący mutację związaną z krótkimi szypułkami jest czynnikiem mejotycznym: zawiera allele, które są nadreprezentowane w nasieniu mężczyzny, co oznacza, że prawdopodobieństwo jego przekazania jest znacznie większe.
„Prowadzący chromosom X ma ogromną naturalną przewagę, ponieważ przekazuje więcej niż tylko uczciwą genetyczną zasadę „rzutu monetą” 50 do 50, której większość z nas nauczyła się na biologii w szkole średniej” – wyjaśnił Reinhardt. „Do 100% potomstwa płci męskiej dziedziczy chromosom X i dlatego są płci żeńskiej. Z tego powodu możemy założyć, że liczba X w populacji będzie stale rosła, a nawet spowoduje wyginięcie. Ponieważ tak się nie stało, jesteśmy zainteresowani zrozumieniem, jakie inne cechy mogłyby przeciwdziałać tej przewadze”.
Samce much szypułkowych bronią dostępu do partnerów, zastraszając i walcząc. Aby sprawdzić, czy muchy przenoszące kierujący X są bardziej agresywne, naukowcy wykorzystali populacje much przenoszących którykolwiek typ X. Muchy wykazują większą agresję w stosunku do much o szypułkach o podobnej wielkości, dlatego badacze dobrali konkurentów o podobnych szypułkach, a następnie sfilmowali ich pojedynki i analizowaliśmy ich zachowanie.
Odkryli nie tylko, że zachowania związane z walką były częstsze, gdy obie muchy miały podobny rozmiar szypułek ocznych, ale że zachowania te były częściej obserwowane u samców z prowadzącym X. Samce, które częściej stosowały takie zachowania bojowe, miały większe szanse na wygranie zawodów . Naukowcy zaobserwowali również, że mężczyźni z głównym chromosomem X mieli większe szanse na zwycięstwo, jeśli częściej angażowali się w walkę niż popisywanie się.
„Kiedy wojownicy są niedopasowani, walki zwykle szybko się kończą, a mniejszy samiec się wycofuje” – powiedział Reinhardt. „Kiedy samiec z głównym chromosomem X walczy z samcem o szypułkach ocznych podobnej wielkości, jest bardziej agresywny. Ponieważ jednak mężczyźni kierujący pojazdami X są średnio mniejsi, prawdopodobnie nadal jest to wada”.
Latanie wysoko
To może wyjaśniać, dlaczego muchy z krótkimi szypułkami mogły się łączyć w pary. Dłuższe gałki oczne sygnalizują większy rozmiar ciała i groźniejszego przeciwnika, dlatego muchy z krótszymi oczami zwykle wycofują się z zawodów. Jeśli samce z wiodącym chromosomem X są bardziej agresywne lub nie oceniają dokładnie zagrożenia ze strony innych samców, mogą zdecydować się na rywalizację z samcami o dłuższych szypułkach oczu, wchodząc w kontakt z samicami, które początkowo pociągały ich przeciwnik.
Chociaż ta dodatkowa agresja może być niebezpieczna, może również pomóc muchom uzyskać możliwości krycia, których w innym przypadku by nie miały. Jednak nie może w pełni zrównoważyć doboru płciowego. Modelowanie rozprzestrzeniania się napędzającego X sugeruje, że może to wyjaśniać, dlaczego nie przejęło ono kontroli: kobiety nadal wolą mężczyzn z dłuższymi szypułkami oczu, utrzymując niską częstotliwość wariantu.
„Powiedziałbym, że to badanie ma charakter wstępny” – przestrzegł Reinhardt. „Można przeprowadzić większe badanie, w którym specjalnie sprawdzimy wzrost zachowań o wysokiej intensywności, który zaobserwowaliśmy tutaj na większej próbie. Ponadto jest to badanie laboratoryjne, więc nie jest całkowicie jasne, jak dobrze sprawdziłoby się w przypadku zachowania w terenie. Wreszcie nie badano kobiet. Jeśli kierujący chromosomem X bezpośrednio zwiększa agresję, która może mieć wpływ na kobiety, natomiast jeśli jest to pośredni wpływ związany z rozmiarem szypułki, może tak nie być”.
Odniesienie: „Muchy o łodygach niosących napędzający chromosom X kompensują to poprzez zwiększenie intensywności walki” Kimberly A. Paczolt, Macy E. Pritchard, Gabrielle T. Welsh, Gerald S. Wilkinson i Josephine A. Reinhardt, 22 sierpnia 2024 r., Granice w etologii.
DOI: 10.3389/fetho.2024.1461681
Finansowanie: Amerykańska Narodowa Fundacja Naukowa, Narodowy Instytut Zdrowia, Fundacja Badawcza Uniwersytetu Stanowego Nowego Jorku, Fundacja Geneseo
