Die verhouding tussen vennote, gevul met sorg, tekens van aandag en empatie, word deur digters liefde genoem, maar bioloë noem dit intergeslagtelike verhoudings wat op oorlewing en voortplanting gemik is. Sommige spesies verkies om getalle in te neem - om met soveel vennote as moontlik voort te plant om die aantal nageslag te vermeerder en sodoende die kanse op oorlewing van die hele spesie te verhoog. Ander skep monogame paartjies, wat eers na die dood van een van die vennote kan ophou bestaan. Vir baie jare het wetenskaplikes geglo dat die eerste opsie baie meer winsgewend was, maar dit is nie heeltemal waar nie. Monogamie paartjies, as 'n reël, maak hul nageslag saam groot, d.w.s. beskerm hom teen roofdiere, kry kos en leer hom sekere vaardighede, terwyl dit alles in poligame verhoudings meestal op die brose skouers van wyfies val. Natuurlik is daar uitsonderings, maar vandag praat ons nie daaroor nie. Bioloë stel al lank in nog 'n interessante punt belang - mannetjies toon steeds tekens van aandag aan wyfies, selfs wanneer hul paar reeds gevorm is en al 'n paar jaar bestaan. Wat veroorsaak hierdie gedrag, wat is die voordeel daaruit, en watter evolusionêre aspekte word daarmee geassosieer? Ons sal antwoorde op hierdie vrae vind in die verslag van die navorsingsgroep. Gaan.
Navorsingsbasis
Gegewe die onderwerp van die studie, sal ons nie fokus op poligame voëlspesies nie, maar op geveerde romantici wat eens en vir altyd verlief raak.
Om oor monogamie te praat, is dit opmerklik dat daar verskeie tipes daarvan is, afhangende van die duur: een seisoen, 'n paar jaar en vir die lewe.
Onder voëls is seisoenale monogamie die algemeenste. 'n Treffende voorbeeld sou wildeganse wees. Die wyfies is betrokke by nes en broei van eiers, en die mannetjie is verantwoordelik vir die beskerming van die gebied. Op die tweede dag nadat hulle uitgebroei het, gaan die gesin na die naaste dam, waar die gansies leer om vir hulleself kos te soek. In die geval van gevaar op die water, beskerm die wyfie die nageslag heftig, maar die mannetjie, wat blykbaar belangrike sake onthou, vlug meestal. Nie die mees ideale verhouding nie, maak nie saak hoe jy daarna kyk nie.
'n Familie wildeganse.
As ons praat oor verhoudings, waarvan die basis bestendigheid is, dan is ooievaars die beste in hierdie saak. Hulle skep lewenslank ’n monogame paartjie en verander nie eens van woonplek tensy dit absoluut noodsaaklik is nie. Een nes ooievaars, wat tot 250 kg kan weeg en 1.5 m in deursnee kan bereik, dien hulle vir baie jare as natuurrampe of menslike ingryping dit nie vernietig nie. Daar is 'n nes in die Tsjeggiese Republiek wat in 1864 geskep is.
Die konstruksievaardighede van ooievaars hoef nie waardeer te word wanneer jy sulke strukture sien nie.
Anders as wildeganse, het ooievaars gelyke verantwoordelikhede: albei vennote broei eiers uit, soek kos, leer nageslag vlieg en beskerm hulle teen gevare. Verskeie soorte rituele speel 'n belangrike rol in ooievaarsverhoudings: sang, dans, ens. Die eienaardigste ding is dat hierdie rituele nie net tydens die vorming van 'n paartjie (op die eerste datum) uitgevoer word nie, maar ook deur hul hele lewe saam (selfs wanneer die wyfie tydens inkubasie vervang word, voer die mannetjie 'n klein dans). Vir ons lyk dit baie oulik, romanties en heeltemal onlogies, aangesien daar uit 'n biologiese oogpunt geen voordeel vir sulke gedrag is nie. Dit is so? En hier kan ons glad begin om die studie self te oorweeg, wat veronderstel was om hierdie vraag te beantwoord.
Etoloë* Hulle glo dat die konstante manifestasie van hul gevoelens deur mans geassosieer word met die behoud van die voortplantingstoestand by vroue.
Etologie* - 'n wetenskap wat geneties bepaalde gedrag bestudeer, m.a.w. instinkte.
Terselfdertyd bly dit onduidelik waarom hierdie gedrag nie net gedurende die tydperk van primêre paring aanhou nie, maar dwarsdeur die lewe, want dit sal meer logies wees vir mans om meer krag en energie in hul nageslag te belê, eerder as om gevoelens vir die vroulik. Teen hierdie tyd het baie navorsers geglo dat die intensiteit van die uitdrukking van liefde teenoor die wyfie die kwaliteit van die paring en dus die nageslag (d.w.s. die aantal eiers wat gelê word) direk beïnvloed.
'n Manlike paradysvoël dans voor 'n wyfie. Soos ons kan sien, lyk die mannetjie baie helderder as die wyfie.
Hierdie teorie word deur waarnemings bevestig. ’n Wyfie wie se maat ’n ongeskrewe aantreklike man is en die eerste flyer in die dorpie doen meer moeite met haar nageslag as wanneer die mannetjie nóg vis nóg voëls is. Dit klink pret en snaaks, maar die rituele wat mans voor vroue uitvoer, is daarop gemik om nie net skoonheid nie, maar ook krag te demonstreer. Dit gebeur net so dat helder verekleed, pragtige sang en ander manifestasies van aandag van mans net kognitiewe seine vir wyfies is, wat sy dekodeer in inligting oor die mannetjie.
Wetenskaplikes van die universiteite van Noord-Carolina en Chicago, wie se werk ons vandag oorweeg, glo dat hierdie gedrag van mans daarop gemik is om die gedrag van wyfies te optimaliseer met betrekking tot die proses om nageslag te teel.
Die model wat deur wetenskaplikes voorgestel word, is gebaseer op talle eksperimente wat getoon het dat die versterking van hierdie seine van mans die bydrae van wyfies tot die voortplantingsproses verhoog. Daar is voorgestel dat die bron van sulke stimulerende effekte perseptuele reaksies is wat voortspruit uit die eienskappe van die omgewing, seine en die senuweestelsel self. Op die oomblik is ongeveer 100 voorbeelde van sulke "afwykings" van gewone sensoriese sisteme (gehoor, sig en reuk) bekend.
Wanneer 'n mannetjie weer sy voordele bo ander mannetjies demonstreer, kan dit 'n positiewe uitwerking op die mannetjie self hê (die wyfie sal hom beslis kies). Maar vir die wyfie kan dit 'n nadeel wees, aangesien dit toekomstige reproduktiewe uitset sal verminder. Met ander woorde, ons het 'n "oortref verwagtinge" situasie. ’n Mannetjie wat aansienlik beter is as ander mannetjies en voortdurend tekens van belangstelling in die wyfie toon, sal kry wat hy wil hê – paring en voortplanting, of eerder sy eie soort. ’n Wyfie wat soortgelyke gedrag van ander mans verwag, maar dit nie ontvang nie, kan haarself in ’n haglike situasie bevind. Wetenskaplikes verwys na so 'n geval as interseksuele konflik: mans se demonstrasie van hulself as pragtig neem onder die bevolking toe, en weerstand teen hierdie taktiek groei onder vroue.
Hierdie konflik is gemodelleer deur gebruik te maak van 'n rekenaarbenadering (neurale netwerke). In die resulterende modelle gebruik die seinbron (seinbron - manlik) die perseptuele persepsie van die ontvanger (seinontvanger - vroulik), wat die seine self stimuleer tot nadeel van persepsie. Op 'n sekere punt vind 'n verandering in die persepsie van seine in die populasie van wyfies plaas ('n soort mutasie), waardeur die sterkte van die seine van die bron (manlik) aansienlik sal afneem. 'n Geleidelike toename in sulke veranderinge sal daartoe lei dat een of ander soort sein heeltemal ondoeltreffend sal wees. Soos sulke veranderinge plaasvind, verdwyn sommige seine, verloor hul krag, maar nuwes ontstaan, en die proses begin nuut.
Hierdie baie verdraaide stelsel is redelik eenvoudig in die praktyk. Stel jou voor dat 'n mannetjie met 'n helder veer (slegs een) verskyn, hy staan uit die ander, en die wyfies gee voorkeur aan hom. Dan verskyn 'n mannetjie met twee helder vere, dan met drie, ens. Maar die sterkte van so 'n sein, as gevolg van sy groei en verspreiding, begin proporsioneel daal. En dan verskyn daar skielik 'n mannetjie wat pragtig kan sing en nes bou. As gevolg hiervan hou pragtige verekleed as 'n sein op om effektief te wees en begin dit ontaard.
Daar is egter altyd 'n uitsondering op die reël – sommige intergeslagtelike konflikte kan ontwikkel tot volwaardige en baie effektiewe intergeslagtelike samewerking.
Skema van die ontstaan van intergeslagtelike konflik en intergeslagtelike samewerking.
Die slotsom is dat die mannetjie met 'n meer uitgesproke sein die wyfie dwing om nie drie eiers te lê nie, maar vier. Dit is goed vir die mannetjie – hy sal meer nageslag hê met sy genepoel. Vir die wyfie, nie soseer nie, want sy sal meer moeite moet spandeer om te verseker dat al die nageslag oorleef en onafhanklike ouderdom bereik. Gevolglik begin wyfies parallel met mannetjies ontwikkel om meer weerstand teen hul seine te wees. Die resultaat kan twee maniere wees: konflik of samewerking.
In die geval van samewerking ontwikkel wyfies om 3 eiers te lê, soos voor die verskyning van 'n sterker sein van die mannetjies, maar gaan voort om op hierdie seine te reageer. Soveel vir vroue se truuks in die natuurlike wêreld. Op hierdie manier word nie net 'n paartjie gevorm nie, maar 'n paar wat mekaar op die optimale vlak vir voortplanting ondersteun vanuit die oogpunt van sein-respons-interaksie.
Mannetjies kan rofweg nie terug evolueer nie. Hul verbeterde seine aan wyfies produseer 'n koppelaar van drie eiers, d.w.s. nie soos verwag nie. Die vermindering van die sein na die vorige vlak sal egter ook ondoeltreffend wees, aangesien dit sal lei tot 'n vermindering in die aantal eiers in die koppelaar tot twee. Dit blyk 'n bose kringloop te wees - mans kan nie die sterkte van die sein verminder nie en kan dit nie verhoog nie, aangesien wyfies in die eerste geval minder nageslag sal gee, en in die tweede geval sal hulle nie reageer nie.
Natuurlik het nóg mans nóg vrouens enige kwaadwillige bedoeling of begeerte om mekaar te verslaaf. Hierdie hele proses vind op die genetiese vlak plaas en is uitsluitlik gemik op die voordeel van die nageslag van 'n individuele paartjie en die welstand van die spesie as geheel.
Navorsingsresultate
Met behulp van wiskundige modellering het wetenskaplikes die toestande beoordeel waaronder interseksuele samewerking kan voorkom. Kwantitatiewe eienskap met gemiddelde waarde zf beskryf 'n wyfie se groot bydrae tot haar nageslag. Aanvanklik word die gemiddelde waarde toegelaat om tot sy optimale waarde te ontwikkel zopt, wat van twee veranderlikes afhang: die voordeel uit die belegging (die aantal oorlewende nageslag) en die koste van die belegging vir vroulike diere (cf). Laasgenoemde veranderlike word na teling beoordeel, wat impliseer dat sommige wyfies oorleef en die volgende jaar weer nageslag kan produseer, wat 'n toename in die aantal generasies tot gevolg het.
Daar is verskeie terme wat gereeld deur hierdie studie gebruik sal word wat die moeite werd is om 'n bietjie te verduidelik:
- seine - manifestasie van aandag van mans aan vroulike maats (sang, dans en ander rituele) wat in gevormde pare plaasvind;
- bydrae / belegging - die reaksie van wyfies op hierdie seine, gemanifesteer in die vorm van 'n groter aantal eiers in die koppelaar, meer tyd om te sorg vir toekomstige nageslag, ens.
- respondent - wyfie reageer op seine van die mannetjie;
- uitgawes — die koste van die wyfies se bydrae tot die nageslag (tyd in die nes, tyd om kos te soek, gesondheidstatus as gevolg van 'n groter/kleiner aantal eiers in die koppelaar, ens.).
Nuwe manlike seine en vroulike reaksies daarop is gemodelleer deur gebruik te maak van vrylik herkombinerende dialleliese enkellokus modifiseerders, waardeur kwantitatiewe en bevolkingsgenetiese benaderings gekombineer is. IN lokus*, wat die vroulike reaksie (A) beheer, word aanvanklik 'n hoë frekwensie van die alleel waargeneem -reageerder* (A2), wat ooreenstem met 'n voorafbestaande perseptuele persepsie
Lokus* - die ligging van 'n spesifieke geen op die genetiese kaart van 'n chromosoom.
Allele* - verskillende vorme van dieselfde geen geleë in dieselfde lokusse van homoloë chromosome. Allele bepaal die pad van ontwikkeling van 'n bepaalde eienskap.
Reagerende geen* (Rsp) is 'n geen wat funksioneel geassosieer word met die segregasieversteuringsfaktor (SD-geen), waarvan die aktiewe alleel (Rsp+) in staat is om SD-uitdrukking te onderdruk.
Die seinlokus (B) is aanvanklik vasgemaak aan die nie-sein alleel (B1). Dan word die B2-alleel ingevoer, wat veroorsaak dat manlike seine verskyn.
Om seine vir mans te vertoon het ook sy prys (sm), maar verhoog die bydrae van die vroulike maat (A2) met die waarde α. α kan byvoorbeeld uitgedruk word as 'n ekstra eier in 'n koppelaar. Terselfdertyd kan 'n toename in die wyfie se bydrae ook manifesteer in die vorm van die positiewe uitwerking wat sy op haar nageslag het.
Daarom het 'n paar waarin die mannetjie die seiner-alleel dra en die wyfie die responder-alleel (d.w.s. A2B2-pare) 'n bykomende bydrae van die wyfie en dus hoër vrugbaarheid as die ander 3 kombinasies.
Variante van kombinasies van mans en wyfies volgens die verhouding van seine en reaksies daarop.
Die aantal nageslag wat oorleef om die volgende jaar voort te plant, word beïnvloed deur digtheid afhanklikheid* binne die broeisel en afhanklikheid van broeidigtheid na vlug.
Digtheidsafhanklikheid* Digtheid-afhanklike prosesse vind plaas wanneer die groeikoers van 'n bevolking gereguleer word deur die digtheid van daardie bevolking.
Nog 'n groep veranderlikes word geassosieer met die mortaliteit van wyfies en mans na die geboorte van nageslag. Hierdie veranderlikes word bepaal deur die bydrae tot die kroos (cm - bydrae van mans, cf - bydrae van wyfies), koste van seine vir mans (sm) en nie-selektiewe mortaliteit (dm - mannetjies en df - wyfies).
Weduwees, wewenaars, minderjariges en enige voorheen enkellopende individue verenig om nuwe pare te vorm en die jaarlikse siklus is voltooi. In die model wat bestudeer word, is die klem op genetiese monogamie, daarom word alle tipes seksuele seleksie (m.a.w. mededinging tussen individue vir 'n maat) uitgesluit van die berekeninge.
Die verband tussen die evolusie van seine, respondente en bydraes.
Modellering het getoon dat 'n stabiele balans bereik word wanneer mannetjies seine gee en wyfies daarop reageer. By ewewig word alle bydrae tot die nageslag herstel tot die vlak wat dit was voor die verskyning van bykomende manlike seine.
Op die grafiek А Bogenoemde toon 'n voorbeeld van evolusionêre dinamika waar die vroulike bydrae tot die nageslag terugkeer na die optimale vlak, wat die gevolg is van die evolusie van die kwantitatiewe eienskap van die bydrae (die stippel groen lyn is die werklike bydrae, en die soliede groen lyn is die bydrae wat nie gerealiseer is nie as gevolg van die gebrek aan vroulike reaksie op bykomende manlike seine). Op die grafiek В 'n Alternatiewe voorbeeld word getoon wanneer intergeslagtelike konflik lei tot die verlies van 'n respondent.
En op die grafiek С Twee parameters word geïdentifiseer wat hierdie resultaat beïnvloed: 'n toename in die bydrae wat veroorsaak word deur bykomende seine (α), en die koste van vroue vir hierdie belegging (cf). In die rooi area op die grafiek neem seine nooit toe nie, aangesien hul koste die voordeel sal oorskry. In die geel en swart gebiede neem die frekwensie van seine toe, wat lei tot 'n toename in duur beleggings aan die kant van wyfies. In die geel area vind die reaksie hierop plaas deur die kwantitatiewe beleggingseienskap te verminder, wat lei tot die permanente fiksasie van allele van beide seine en respondente. In die swart streek, waar reageerende wyfies meer geïnduseerde beleggings het, gaan die reagerende alleel vinnig verlore, gevolg deur seine, soos in tradisionele modelle van interseksuele konflik (grafiek) В).
Die vertikale grens tussen die rooi en geel streke verteenwoordig die punt waarop mannetjies bykomende belegging in nageslag kry as gevolg van wyfies wat die koste van hul seinering balanseer. Die horisontale grens wat die geel en swart areas van die rooi skei, kom op 'n soortgelyke manier voor, maar om 'n minder ooglopende rede. Wanneer vroue se beleggingskoste (cf) laag is, dan is die optimale waarde van die bydrae (zopt) sal relatief hoog wees, en dus sal die vroulike bydrae aansienlik groter wees in die aanvanklike toestande. Die gevolg hiervan is dat seine die mannetjie proporsioneel minder voordeel bied uit die belegging wat dit ontlok, wat weer deur die koste daarvan geneutraliseer word.
Die parameterruimte, waarin seine en response vasgestel is (geel), wissel na gelang van die sterkte van seleksie en die genetiese variansie van die respondent se alleel. Byvoorbeeld, wanneer 'n reageerder se aanvanklike alleelfrekwensie 0.9 is in plaas van 0.99 wat in beeld #2 getoon word, lei die bekendstelling van seine tot meer effektiewe seleksie op reageerders (aanvanklike genetiese variansie is hoër) en die swart gebied brei na links uit.
Manlike seine kan voorkom selfs al kom dit met 'n koste wat die mannetjie se bydrae tot die huidige broeisel verminder (geparametriseerd sfec), en daardeur direk beïnvloed fiksheid* beide manlik en vroulik, eerder as om die mannetjie se kans op oorlewing te verminder.
Fiksheid* - die vermoë om individue met 'n sekere genotipe voort te plant.
Die verband tussen vrugbaarheidskoste en seine (links) en die verband tussen lewensvatbaarheidskoste en seine.
Wat vrugbaarheid betref, wanneer manlike seine vasgestel is (geel area), belê alle mannetjies minder in nageslag as voor sein. In hierdie geval sal die bydrae van wyfies groter wees as wat dit was voor die verskyning van manlike seine.
Groter vroulike investering, wanneer manlike koste deur vrugbaarheid (eerder as lewensvatbaarheid) gereguleer word, verhoog die gemiddelde aantal nageslag per paar, maar vergoed nie ten volle nie. Met verloop van tyd verhoog groter vroulike bydrae die gemiddelde aantal nageslag wat vlugtig bereik, maar verminder die gemiddelde vroulike lewensvatbaarheid. Dit lei tot die vorming van 'n nuwe balans tussen hierdie twee kragte, waar die gemiddelde aantal nageslag laer is as in die geval van normale lewensvatbaarheid of in die aanvanklike toestande (voor die manifestasie van seine).
Uit 'n wiskundige oogpunt lyk dit so: as manlike seine vrugbaarheid met 1% verhoog (maar nie lewensvatbaarheid verhoog nie), dan styg wyfies se koste vir nageslag met 1.3%, maar terselfdertyd verhoog hul mortaliteit ook met 0.5 %, en die aantal nageslag per paar neem af met 0.16%.
As die gemiddelde waarde van die vroulike bydrae aanvanklik laer is as die optimale vlak (byvoorbeeld as gevolg van omgewingsinvloede), dan wanneer seine wat die groei van koste stimuleer gemanifesteer word, ontstaan 'n gebalanseerde stelsel, d.w.s. intergeslagtelike samewerking. In so 'n situasie verhoog manlike seine nie net wyfies se bydrae tot nageslag nie, maar ook hul fiksheid.
Sulke gedrag van mans en wyfies kom meestal voor as gevolg van eksterne veranderinge (klimaat, habitat, hoeveelheid beskikbare voedsel, ens.). In die lig hiervan stel wetenskaplikes voor dat die vorming van monogamie in sommige moderne spesies, terwyl hul voorouers poligamies was, te wyte is aan migrasie en gevolglik 'n verandering in die omgewing.
Vir 'n meer gedetailleerde kennismaking met die nuanses van die studie, beveel ek aan om na te kyk и aan hom.
Epiloog
Hierdie studie het die verband tussen poligamie en monogamie vanuit 'n evolusionêre perspektief gedemonstreer. In die voëlryk het mannetjies nog altyd probeer om mekaar te oortref om die aandag van 'n wyfie te trek: met helder vere, 'n pragtige dans, of selfs 'n demonstrasie van hul bouvermoë. Hierdie gedrag is te wyte aan mededinging onder mans, wat meestal kenmerkend is van poligame spesies. Vanuit die perspektief van wyfies maak al hierdie seine dit moontlik om die eienskappe van die mannetjie te bepaal wat hul gemeenskaplike nageslag sal erf. Met verloop van tyd het mannetjies egter so begin ontwikkel dat hul seine helderder was as dié van hul mededingers. Wyfies het op hul beurt ontwikkel om sulke seine te weerstaan. Daar moet immers altyd 'n balans wees. As die wyfies se koste vir nageslag buite verhouding tot die voordele is, dan is dit geen sin om koste te verhoog nie. Dit is beter om 'n koppelaar van 3 eiers te lê en die proses van inkubasie en grootmaak van nageslag te oorleef as om vyf te lê en dood te probeer om hulle te beskerm.
So 'n interseksuele botsing van belange kan lei tot 'n katastrofiese afname in die bevolking, maar evolusie het 'n meer sinvolle pad geloop - langs die pad van samewerking. In monogame pare gaan mannetjies voort om hulself in al hul glorie uit te druk, en wyfies reageer hierop met 'n optimale bydrae tot die nageslag.
Dit is eienaardig dat die wêreld van wilde diere nie belas is met morele beginsels, wette en norme nie, en alle aksies word bepaal deur evolusie, genetika en die dors na voortplanting.
Miskien sal so 'n wetenskaplike verduideliking van gevleuelde liefde vir romantici te prosaïes lyk, maar wetenskaplikes dink anders. Wat kan tog mooier wees as om so te ontwikkel dat daar 'n balans en 'n ware vennootskap tussen die vroulike en die mannetjie is, met inagneming van die belange van beide partye en gemik op die voordeel van toekomstige geslagte.
Vrydag buitekant:
Al het hierdie voëls nie die mooiste naam nie (Grebes), is hul reünie-dans eenvoudig pragtig.
Off-top 2.0:
Paradysvoëls is 'n uitstekende voorbeeld (letterlik) van die verskeidenheid seine wat mannetjies aan wyfies stuur gedurende die nesseisoen (BBC Earth, stem deur David Attenborough).
Dankie vir die kyk, bly nuuskierig en lekker naweek vir almal! 🙂
Dankie dat jy by ons gebly het. Hou jy van ons artikels? Wil jy meer interessante inhoud sien? Ondersteun ons deur 'n bestelling te plaas of by vriende aan te beveel, 30% afslag vir Habr-gebruikers op 'n unieke analoog van intreevlakbedieners, wat deur ons vir jou uitgevind is: (beskikbaar met RAID1 en RAID10, tot 24 kerne en tot 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 keer goedkoper? Net hier in Nederland! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - vanaf $99! Lees van
Bron: will.com