ברירה מינית - Sexual selection, sperm competition and sexual conflict Flashcards
אבולוציית שיתוף פעולה תלויה במה?
- אבולוציית שיתוף פעולה תלויה מאוד במי פוגשים
- במינים ללא תפוצה של פרטים, הם יפגשו בעיקר קרובי משפחה
- דפוסי תנועה מסוימים משפיעים על תהליכים חברתיים
הגדר מודל מבוסס פרט לאבולוציה של שיתוף פעולה
ניתן להשתמש בסימולציה של דילמת האסיר כדי לבדוק מה (איזה סוג תכונות ביחס לשיתוף פעולה) האבולוציה תפתח לאורך זמן- ראינו ש
TFT
היה המודל המוצלח ביותר לאורך זמן
אפשר להחיל את סימולצית דילמת האסיר גם על מודלים שונים של דפוסי תנועה
נכון או לא נכון?
נכון
מה מצאו בדגי הגופי בטרינידד?
ככל שיש יותר
cooperators,
כך הם יצליחו יותר, כי הם משגשגים יחד.
בדומה לדג שהובא כדוגמא לפני שני שיעורים (דגי הגופי בטרינידד)- המודל המוצלח תלוי בסביבה, בסביבת של טורפים הם מצליחים יותר בקבוצות וסביבה נטולת איומים הם מצליחים יותר כסוליטריים.
בדגי הגופי בטרינידד מצאו בנוסף, שלנקבות יש פנוטיפים חברתיים חוזרניים
(repeatable)
וכן נמצאה רמת מיון
(assortment)
גבוהה ברשת
החברתית של הדגים, כלומר דגים לא סתם נמצאים עם אחרים, אלא הם נמצאים עם דגים אחרים ספציפיים במיוחד.
מכאן נותר לשאול- מהי מערכת היחסים (האינטראקציה החברתית) המשמעותית ביותר אצלנו?
מערכת היחסים הזוגית בוודאי. יש בה הכי הרבה עבודה, הכי הרבה צורך לאלטרואיזם וכו’.
what are the costs of sexual reproduction?
- Halfling your transmitted genes
- Need to find a mate
- Need to convince/enforce the mate to breed
- Sexually transmitted diseases
- Further habitat limitation (e.g. water)
- Lower competitive ability limits your chances
what are the benefits of sexual reproduction?
- Recombination and new traits
- Coping with changing environments (via new traits)
- Muller’s ratchet to clear mutations
- Coping with parasites
define muller’s ratchet to clear mutations
רבייה מינית היא אמצעי ל’ניקוי’ מוטציות (ראצ’ט הוא כלי המתבסס על גלגל שא”א להחזיר אחורה כשמסובבים אותו)- ללא ריקומבינציה, יצורים ‘יאספו’ מוטציות רבות, ללא יכולת לחזור אחורה ולהסיר אותן. רבייה מינית מאפשרת הסרה של מוטציות, כי לבן הזוג השני אולי לא יהיה את המוטציה שלראשון יש
define the red queen hypothesis
היפותזת המלכה האדומה- מטאפורה שטבע ואן ואלן
(Van Valen, 1973)
לתאר מירוץ חימוש אבולוציוני. כמו באליס בארץ הפלאות, שהמלכה אומרת לה שבשונה מהעולם שהיא מכירה, בו אם רצים מגיעים למקומות אחרים, בעולם בו היא מבקרת, אם רצים- רק נשארים במקום. צריך לרוץ כפליים מהר יותר על מנת להגיע למקום אחר…
כלומר צריך להתפתח כל הזמן, רק כי האויבים שלנו מתפתחים כל הזמן.
ברירה מינית, בדומה לברירת קרובים, היא קונפליקט מתמשך
הסבר
כמו שהורה רוצה להשקיע בצאצאים שלו, אך מנסה לפזר השקעות ולא לתת לצאצא אחד את כל המשאבים (וגם מנסה לשרוד בעצמו, כדי להמשיך להתרבות), כך גם בברירה מינית יש קונפליקט בין הזוויגים- הזכר מנסה למשוך את הנקבה, הנקבה, במקרים רבים, יכולה לבחור מאיזה זכר להתרבות (גם אם הזדווגה עם כמה, יכולה לעיתים לבחור עם מי להביא צאצאים).
בברירה מינית יש 2 מערכות
מהן?
מול המתחרים ומול השותף/שותפה.
define Sexual asymmetry- payoffs
- Selection is acting more strongly on males
- Females must be choosy
- Not always, sometimes males are choosy!
- Males need to convince/force the female to copulate with them and to sire their offspring
- Male weapons (devices, size, strength)
- Male decoration/ornaments (plumage, dance, vocalizations)
define male-male competition
intra-sexual selection -> weapons
מה קורה בתחרות בין גברים בלטאות האוסטרליות?
בלטאות האוסטרליות, הזכרים נאבקים זה בזה ונושכים זה את זה, תולשים קשקשים אחד לשני בנשיכות אגרסיביות.
הגדר איזוגמטים
Isogamy
some mono-cellular eukaryote
לנקבה ולזכר גמטות באותו גודל
הגדר אניזוגמטיים
Anisogamy
הגמטות לא שוות
קורה ברוב המינים
FEMALES produce egg large, immobile, food rich gametes
MALES produce sperm- small mobile, self propelled gametes
what’s more expensive to produce: eggs or sperms?
eggs
Sperms are cheap, eggs are pricy
define female-choice
Inter-sexual selection -> ornaments
what is the difference between male-male competition and female-choice?
in both cases the males have to compete with other males, the difference is if can the females choose…
בעכביש הטווס
(peacock spider),
הזכר נוטל סיכון עצום כשניגש אל הנקבה
מדוע?
הוא לא רק עלול להידחות, אלא עלול להפוך לארוחה שלה! זו דוגמא קיצונית לקונפליקט בין הזוויגים כחלק מהברירה המינית.
נקבות מטילות ביצים גדולות, נייחות ועשירות. זכרים מייצרים זרע, קטן ונייד. זרע הוא זול, ביצית היא יקרה.
מדוע זה התפתח כך?
בהתחלה גודל בגמטות התפלגו נורמלית. אך נוצרה סלקציה לטובת גמטות קטנות וזולות ולטובת גמטות גדולות, יקרות וחזקות (שורדות לאורך זמן).
מדוע הרבייה התפתחה דווקא לחיבור של גמטה גדולה וגמטה קטנה?
גמטה קטנה וגמטה קטנה= יותר סיכויים להיפגש, פחות סיכויים לשרוד
גמטה גדולה וגמטה גדולה= חזקים יחד, אך מעט סיכויים להיפגש (שניהם נייחים)
גמטה קטנה וגמטה גדולה= עלות נמוכה, סיכויים מפגש גבוהים
רבייה מינית של גמטה קטנה וגדולה היא
ESS
נכון או לא נכון?
הסבר
נכון
מוטנט לא יצליח לרמות אותה (למשל זרע גדול- לא יצליח, כי הוא יהיה איטי, על אף שתהיה לו שרידות רבה יותר)!
מהו היסוד של הקונפליקט ברבייה מינית?
ניתן לחשוב על הזרע כפרזיט לביצית- הוא כמו מי שבא למסיבה בלי להביא אוכל משלו. זה היסוד של הקונפליקט ברבייה מינית.
הגדר
גודל הגמטות כמנוע להבדלים בין הזוויגים
נקבות מייצרות מעט ביצים לכן עליהן לבחור היטב את בן זוגן. נקבות משקיעות לא רק בביצים, אלא גם הרבה מסביב- הריון, הנקה (או הזנה אחרת). זה מעצים את הקונפליקט של רבייה מינית אפילו עוד יותר.
בקרב אילו חיות זכרים מסייעים בגידול הצאצאים?
אצל מי זה נדיר?
בעופות, זכרים מסייעים בגידול הצאצאים
ביונקים זה מאוד נדיר שהזכר מסייע בגידול הצאצאים.
אפשר לראות שגם במצבים קיצוניים של רבייה רבה, נקבות יכולות לייצר הרבה פחות צאצאים מאשר זכרים. מה שנכון לאורך ענפים טקסונומיים רבים (עופות, יונקים ואף אצלנו בני האדם).
נכון או לא נכון?
נכון
במחקר על זבובי דרוזופילה, אפשר לראות שהנקבות לא הזדווגו הרבה פעמים לעומת הזכרים
למה?
כי אין לזה תועלת עבורן מבחינת ייצור יותר צאצאים, לעומת הזכרים, אצלם הקשר בין מס’ הזדווגויות למס’ צאצאים הוא לינארי.
עדיף לזכר להשקיע את האנרגיה שלו בהזדווגויות רבות, במקום להגן על הצאצאים שכבר יש לו. לכן יש נטייה לזכרים לא לסייע בגידול הצאצאים.
האם התפקידים המסורתיים תמיד מחזיקים בכל מין בע”ח?
לא
יש זכרים שיגינו על צאצאיהם ואף יישאו אותם ממקום למקום
define Operational Sex Ratio
the sex ratio of individuals capable of mating at any one time
OSR will most often be male-biased since males remain available more time.
the addition of a new male to the mating pool may lead to what?
the addition of a new male to the mating pool may lead to an increase in mate monopolization by the topmost male or it may make mate monopolization more difficult
what’s critical for estimating the sexual selection strength ?
The ability to monopolize resources or females
If males can monopolize resources or females then the selection will favor what?
size, strength, weapons
define females as a monopolized resource among elephant seals
Females elephant-seal aggregate on specific beaches, this grouping allows defending them
The (currently) strongest male reproduce with most females, 5 out of 180 males responsible for 48-92% of the mating.
how should females choose the most agreeable partner?
Signals of quality from males.
Signal has to be correlated with quality, good genes, state, parasite resistance,
Females breed from 4 years old, males from 6-9 years old…
Males are 3-7 times larger than females.
Why not more?
-Larger body takes longer to build (more time to wait, and die before…)
-Larger body requires more foraging and has starvation risks
-Faster grow rate requires more foraging and taking more risks (more predation) can also entail more errors…
define a reliable signal
with direct costs for survival
כיצד זנב הטווס מהווה סימן לאיכות השותף?
אמוץ זהבי הראה שזנב הטווס הוא סימן ליכולתו של הזכר לתחזק זנב כזה, עם כתמים מורכבים ורבים. הנק’ האופטימלית עבור זכר מאיכות נמוכה יהיה נמוך יותר מאשר הנק’ האופטימלית עבור זכר מאיכות גבוהה.
the handicap principle
define Long-tailed widowbird (Euplectes progne)
Males hold territories and do a display flights. Females can come and choose to settle in.
Each attracts up to 9 females, positive correlation with tale length.
בציפור
Long tailed widowbird
ככל
שזנב הזכר ארוך יותר- כך הוא מושך נקבות רבות יותר. בניסוי גזרו לזכרים את הזנב הארוך, לחלקם הדביקו אותו חזרה (קבוצת ביקורת I),
לחלק לא גזרו כלל (קבוצת ביקורת II),
לחלק פשוט גזרו (קבוצת ניסוי I) ולחלק הדביקו זנב מלאכותי
(קבוצת ניסוי II).
עודף קבוצות בניסוי נועדו למנוע מצב שזכרים לא מצליחים רק כי הזנב המודבק הוא הבעיה (ולא החוסר שלו).
מה מצאו?
הנקבות העדיפו את הזכרים עם הזנב הארוך יותר.
מדוע מעבר לזנב הארוך, הזכרים של הציפור הזו נושאים כתמים אדומים על הזנב?
זה משמש כסיגנל לזכרים אחרים- אל תתעסקו איתי ואל תיכנסו לי לטריטוריה!
ואכן זכרים עם כתמים אדומים בוהקים יותר- מוצלחים יותר בגירוש מתחרים מהטריטוריה שלהם.
מה הטרייד אוף בין להשקיע באורך הזנב לצבע הכתמים?
הבדל בין למשוך נקבות או לגרש זכרים מתחרים
ההכבדה של הזכר צריכה להיות תלויה במה?
ההכבדה של הזכר צריכה להיות תלויית מצבו של הזכר (ולא סתם סימן לכמה הוא מושך).
Only good quality males can afford it, so females prefer it because it is a reliable signal (survived despite the handicap)
Good genes for the offspring are guaranteed by the long tail, not because of sexiness.
define red bishop
בציפור
red bishop,
גם יש צבע אדום על
הנוצות (בראש של הציפור), ויש את אותו טרייד אוף (וכן בעוד 15 מינים מהקבוצה הזו של ציפורים), בין השקעה בצבע לבין השקעת אנרגיה בזנב ובתעופה.
What’s the difference between the widowbird and the red bishop when it comes to the trade off decision between a long tail and red color production?
The ecology matters- high density for bishops make male-male more relevant (red color production), sparse territories make female more relevant for widowbird (long tail)
define barn swallows
birds with Similar tail manipulation. Monogamous species.
what are the benefits of elongated tails to barn swallows?
males with elongated tails-edges paired faster, were preferred for extra pair copulations
what are the costs of elongated tails to barn swallows?
they were handicapped in their foraging and caught smaller items, after moult they grew poorer feather and shorter tails. Were less attractive to mates following year, with lower success.
מה בדיוק מסמנים הקישוטים של זכרים?
הם יכולים לסמן משאבים טובים:
- טריטוריה טובה
- יכולת האכלה טובה של הצאצאים
- מתנה ל”נישואין”- הזכר יכול לתת לנקבה חומרים, כמו אלקילואידים, כדי שתוכל להתגונן מפני טורפים (נמצא בעשים)
הקישוטים יכולים להעיד גם על גנים משובחים ומצב בריאותי תקין
מסמנים את מה שיועבר לצאצאים
(good resources, good genes, sexy sons)
במחקר של מולר על סנונית רפתות, אשר יש לה זנב מוארך (שתי נוצות בקצוות הזנב), עשו ניסוי דומה כמו על ה-
Long tailed widowbird:
קבוצה עם זנב שלא נגעו בו. קבוצה עם זנב גזור. קבוצה עם זנב מודבק וקבוצה עם זנב גזור ומודבק חזרה.
אך בניסוי הזה הם בדקו את הקבוצות שנה לאחר מכן.
מה מצאו?
הקבוצה עם הזנב המודבק, שלכאורה הצליחה ברבייה, התקשתה להשיג מזון, בגלל הכבדת הזנב. ואז הם גידלו זנב הרבה יותר קצר והם לא הצליחו כ”כ למשוך בני זוג.
define Pre-Copulatory inter-sexual (epigamic) selection
- mate selection
- good resources
- good genes
