Vraag:
Zijn er aanwijzingen dat seksuele selectie kan leiden tot het uitsterven van soorten?
Marta Cz-C
2011-12-20 01:46:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Darwin suggereerde dat seksuele selectie, vooral door vrouwelijke keuze, natuurlijke selectie kan tegengaan. Theoretische modellen, zoals een Fisherian runaway-proces, suggereren dat de evolutie van voorkeur- en voorkeursfenotypen elkaar in steeds grotere snelheid kunnen aandrijven.

Omdat één mannetje veel vrouwtjes kan bevruchten, zou men zich kunnen voorstellen dat natuurlijke selectie tegen geprefereerde maar energetisch dure fenotypes zwak kan zijn, en dat het hele proces niet snel genoeg vertraagt ​​(dwz voldoende zelfbeperkend is) . Als de sterfte onder mannen hoog is en hun aantal laag, kunnen de willekeurige fluctuaties gemakkelijk het uitsterven van de bevolking veroorzaken.

Is er enig fossiel of experimenteel bewijs dat dit echt kan gebeuren?

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

TL; DR :

  • Er is een gebrek aan feitelijk experimenteel bewijs. Maar:

    • er is ten minste één studie die het proces bevestigde ([ STUDIE # 7 ] - Myxococcus xanthus; door Fiegna en Velicer, 2003).

    • Een andere studie bevestigde experimenteel ook een hoger uitstervingsrisico ([ STUDIE # 8 ] - Paul F. Doherty's studie van dimorfe vogelsoorten en [ STUDIE # 9 ] - Denson K. McLain).

  • Theoretische studies leveren ietwat onzekere resultaten op - sommige modellen ondersteunen de evolutionaire zelfmoord en sommige modellen niet - het belangrijkste verschil lijkt de variabiliteit van de omgevingsdruk te zijn.

  • Ook als je menselijke predatie opneemt die uitsluitend is gebaseerd op seksueel geselecteerde eigenschappen, zijn er zeker voorbeelden, bijv Arabische Oryx


Allereerst kan dit bedrog zijn, maar een voorbeeld is het uitsterven omdat een roofdiersoort specifiek de soort selecteert omdat van de geselecteerde functie.

Het meest voor de hand liggende geval is wanneer de roofdiersoort een mens is. Als een willekeurig voorbeeld: Arabische Oryx werd bijna met uitsterven bedreigd, specifiek vanwege hun hoorns.


Merk op dat dit GEEN eenvoudige vraag is - bijvoorbeeld het vaak geciteerde in onwetenschappelijke literatuurvoorbeeld van Ierse elanden die zogenaamd zijn uitgestorven vanwege de grootte van het gewei, zijn misschien geen goed kristalhelder voorbeeld. Zie voor een zeer grondige analyse: " Sexy om voor te sterven? Seksuele selectie en risico op uitsterven " door Hanna Kokko en Robert Brooks, Ann. Zool. Fennici 40: 207-219 . [ STUDIE # 1 ]

Ze vinden specifiek dat evolutionaire "zelfmoord" onwaarschijnlijk is in deterministische omgevingen, tenminste als de kosten van het kenmerk door het individuele organisme zelf worden gedragen.

Een andere studie die tot een negatief resultaat leidde, was " Seksuele selectie en het risico van uitsterven bij zoogdieren ", Edward H. Morrow en Claudia Fricke; The Royal Society Proceedings: Biological Sciences, online gepubliceerd op 4 november 2004, pp 2395-2401 [ STUDY # 2 ]

Het doel van deze studie was daarom om te onderzoeken of het niveau van seksuele selectie (gemeten als resterende testesmassa en dimorfisme van seksuele grootte) gerelateerd was aan het risico van uitsterven dat zoogdieren momenteel ervaren. We hebben geen bewijs gevonden voor een verband tussen deze factoren, hoewel onze analyses mogelijk zijn vertroebeld door het mogelijk dominerende effect van hedendaagse antropogene factoren.


Als men echter rekening houdt met veranderingen in het milieu wordt het uitsterven theoretisch mogelijk. Van " Op hol geslagen evolutie tot zelfvernietiging onder asymmetrische concurrentie " - Hiroyuki Matsuda en Peter A. Abrams; Evolution Vol. 48, nr. 6 (dec. 1994), blz. 1764-1772 : [ STUDY # 3 ]

We laten zien dat puur intraspecifieke competitie de evolutie van extreme competitieve vermogens kan veroorzaken die uiteindelijk tot uitsterven leiden, zonder enige invloed van andere soorten. De enige verandering in het model die voor deze uitkomst vereist is, is de aanname van een niet-normale verdeling van bronnen van verschillende grootte gemeten op een logaritmische schaal. Dit suggereert dat taxon-cycli, als ze bestaan, kunnen worden aangedreven door concurrentie binnen in plaats van tussen soorten. Zelfuitdoving treedt niet op wanneer het voordeel dat wordt verleend door een grote waarde van de competitieve eigenschap (bijv. Grootte) relatief klein is, of wanneer de draagkracht relatief snel afneemt met stijgingen in de eigenschapwaarde. Het bewijs met betrekking tot deze aannames wordt besproken. De resultaten suggereren een behoefte aan meer gegevens over de verdeling van hulpbronnen en groottevoordeel om de evolutie van competitieve kenmerken zoals lichaamsgrootte te begrijpen.


Wat ondersteunend bewijs betreft, worden sommige onderzoeken vermeld in " Kan aanpassing leiden tot uitsterven? " door Daniel J. Rankin en Andre ´s Lo´pez-Sepulcre, OICOS 111: 3 (2005) . [ STUDIE # 4 ]

Ze noemen er 3:

Het eerste voorbeeld is een studie over de Japanse medaka-vis Oryzias latipes ( Muir en Howard 1999 - [STUDIE 5]) . Transgene mannetjes die waren gemodificeerd om een ​​zalmgroeihormoongen te bevatten, zijn groter dan hun wild-type tegenhangers, hoewel hun nakomelingen een lagere vruchtbaarheid hebben (Muir en Howard 1999). Vrouwtjes geven de voorkeur aan paren met grotere mannetjes, waardoor de grotere transgene mannetjes een fitnessvoordeel hebben ten opzichte van wild-type mannetjes. Echter, nakomelingen geproduceerd met transgene mannetjes hebben een lagere vruchtbaarheid, en daarom zal de gemiddelde vrouwelijke vruchtbaarheid afnemen. Zolang vrouwtjes bij voorkeur paren met grotere mannetjes, zal de bevolkingsdichtheid afnemen. Modellen van dit systeem hebben voorspeld dat, als de transgene vissen werden vrijgelaten in een wildtype populatie, zou het transgen zich verspreiden vanwege zijn paringsvoordeel ten opzichte van wild-type mannetjes, en de populatie zou uitsterven (Muir en Howard 1999). Een recente uitbreiding van het model heeft aangetoond dat alternatieve paringstactieken door wildtype mannetjes de snelheid van transgene verspreiding kunnen verminderen, maar dat dit nog steeds niet voldoende is om het uitsterven van de populatie te voorkomen (Howard et al. 2004). Hoewel evolutionaire zelfmoord werd voorspeld door extrapolatie, in plaats van waargenomen in de natuur, is dit de eerste studie die een dergelijke voorspelling doet op basis van empirische gegevens .

In kabeljauw Gadus morhua, de commerciële visserij van grote individuen heeft geresulteerd in selectie naar eerdere rijping en kleinere lichaamsafmetingen ( Conover en Munch 2002 [STUDIE # 6] ). Bij uitbuiting vermindert een hoge sterfte de voordelen van een vertraagde rijping. Als gevolg hiervan hebben kleinere volwassenen, die sneller volwassen worden, een hogere fitheid dan hun grotere, langzaam volwassen wordende tegenhangers (Olsen et al. 2004). Ondanks dat ze succesvoller zijn dan langzaam volwassen wordende individuen, produceren de snel volwassen wordende volwassenen gemiddeld minder nakomelingen. Deze aanpassing, aangedreven door de selectieve druk die door de oogst wordt opgelegd, lijkt een instorting van de visserij voor de Atlantische kust van Canada te hebben voorkomen (Olsen et al. 2004). Naarmate de kabeljauw evolueerde om snel volwassen te worden, werd de populatiegrootte geleidelijk verkleind totdat hij onveranderlijk en kwetsbaar werd voor stochastische processen.

Het enige strikt experimentele bewijs voor evolutionaire zelfmoord komt uit de microbiologie. In de sociale bacterie Myxococcus xanthus kunnen individuen zich coöperatief ontwikkelen tot complexe vruchtstructuren (Fiegna en Velicer 2003 - [ STUDIE # 7 ]). Individuen in het vruchtlichaam worden vervolgens als sporen vrijgelaten om nieuwe kolonies te vormen. Kunstmatig geselecteerde cheater-soorten produceren een hoger aantal sporen dan wilde soorten. Deze valsspelers bleken wild-type stammen binnen te dringen, waardoor uiteindelijk de hele populatie uitstierf (Fiegna en Velicer 2003). De valsspelers vallen de wild-type populatie binnen omdat ze een hogere relatieve fitheid hebben, maar naarmate ze zich door de populatie verspreiden, verminderen ze de algehele dichtheid, waardoor ze zichzelf en de populatie waarin ze leven met uitsterven bedreigen.


Een ander experimenteel onderzoek was " Seksuele selectie beïnvloedt lokaal uitsterven en omzet in vogelgemeenschappen " - Paul F. Doherty, Jr., Gabriele Sorci, et al; 5858-5862 PNAS 13 mei 2003 vol. 100 nee. 10 [ STUDIE # 8 ]

Populaties met sterke seksuele selectie ervaren een aantal kosten, variërend van verhoogde predatie en parasitisme tot verhoogde gevoeligheid voor omgevings- en demografische stochasticiteit. Deze bevindingen hebben geleid tot de voorspelling dat lokale uitstervingspercentages hoger zouden moeten zijn voor soortenpopulaties met intense seksuele selectie. We hebben deze voorspelling getest door de dynamiek van natuurlijke vogelgemeenschappen op continentale schaal te analyseren over een periode van 21 jaar (1975-1996), met behulp van relevante statistische instrumenten. In overeenstemming met de theoretische voorspelling vonden we dat seksuele selectie het risico op lokaal uitsterven verhoogde (dichromatische vogels hadden gemiddeld een 23% hoger lokaal uitstervingspercentage dan monochromatische soorten) . Ondanks de grotere kans op lokale uitsterving, is het aantal dichromatische soorten niet afgenomen tijdens de beschouwde periode in deze studie. Dit patroon werd veroorzaakt door een hogere lokale omloopsnelheid van dichromatische soorten , wat resulteerde in relatief stabiele gemeenschappen voor beide groepen soorten. Onze resultaten suggereren dat deze gemeenschappen functioneren als metagemeenschappen, met frequente lokale uitstervingen gevolgd door kolonisatie.

Dit resultaat is vergelijkbaar met een ander op vogels gericht onderzoek: Seksuele selectie en het risico van uitsterven van geïntroduceerde vogels op Oceanische eilanden ": Denson K. McLain , Michael P. Moulton en Todd P. Redfearn. OICOS Vol. 74, nr. 1 (oktober 1995), blz. 27-34 [ STUDY # 9 ]

We testen de hypothese dat respons op seksuele selectie het risico op uitsterven vergroot door het lot te onderzoeken van monomorfe vogelsoorten versus dimorfe vogelsoorten die zijn geïntroduceerd op de tropische eilanden Oahu en Tahiti. We nemen aan dat dimorfisme van het verenkleed is een reactie op seksuele selectie en we nemen aan dat mannetjes van dimorfe soorten in het verenkleed een sterkere seksuele selectiedruk ervaren dan mannetjes van monomorfe soorten. Op Oahu is het uitstervingspercentage voor dimorfe soorten, 59%, significant hoger dan voor monomorfe soorten. soort, 23%. Op Tahiti is slechts 7% van de geïntroduceerde dimorfe soorten blijven bestaan, vergeleken met 22% voor de geïntroduceerde monomo rfische soorten .

...

Verenkleed wordt significant geassocieerd met een verhoogd risico op uitsterven voor passeriden, maar onbeduidend geassocieerd met fringilliden. De hypothese dat reactie op seksuele selectie het risico op uitsterven vergroot, wordt dus ondersteund voor passanten en voor de dataset als geheel. De kans op uitsterven was gecorreleerd met het aantal reeds geïntroduceerde soorten. Soorten die hebben gereageerd op seksuele selectie kunnen dus armere interspecifieke concurrenten zijn wanneer hun gemeenschappen veel andere soorten bevatten.

Hartelijk dank voor alle artikelen! Ik zal er een kijkje nemen (hoewel het even zal duren).
Dit antwoord is een inspiratie voor iedereen op Stack Exchange. Dank je!
#2
+5
fileunderwater
2013-06-06 16:21:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Met betrekking tot uw laatste opmerking over willekeurige fluctuaties in overleving, heeft een recent theoretisch artikel van Lee et al. 2011 bestudeert het effect van paarsystemen op demografische stochasticiteit bij een kleine populatie. Er zijn echter geen empirische gegevens. Hun belangrijkste conclusie is dat polygynie (in relatie met geslachtsverhouding) kan leiden tot hoge demografische variantie, waardoor de stochastische bevolkingsgroei afneemt en het uitstervingsrisico toeneemt. Het algemene effect staat bekend als demografische stochasticiteit , een steekproefeffect dat leidt tot willekeurige variatie in gerealiseerde demografische percentages vanwege de kleine populatiegrootte.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...