Ivot klíštěte Adactylidium – Samec na hodinu | Pikabu

U některých živorodých druhů klíšťat rodí samička parazitující na vajíčku hmyzu 5–6 až několik desítek samic a pouze jednoho samce. Jakmile se samec narodí, nekrmí se, s nikým se nepáří a o několik hodin později zemře. Proč Potřebuji tohoto muže a proč je vždycky sám?

Hrdinou našeho úkolu je klíště Adactylidium. Nyní bylo popsáno více než tucet druhů tohoto rodu. Tito roztoči jsou parazity třásněnek nebo parazitoidy vajíček třásněnek. Samy třásněnky nejsou velké, jejich vajíčka jsou ještě menší; a naše klíšťata patří mezi nejmenší členovce; Délka těla samic většiny druhů je pouze 130–160 mikronů. Jen málokdo je pozoroval naživu a jejich pozoruhodný životní cyklus je popsán jen v několika dílech. Oplodněná samička roztoče se přichytí k vajíčku třásněnky. Poté se stává fyzogastrickým. To znamená, že její břicho je značně natažené.

Po dvou dnech dozrají vajíčka ve vaječnících samice a po dalších pár dnech se narodí dospělá samice a samci (to lze pochopit z náznaku – protože po porodu nelínají, znamená to, že se rodí pohlavně zralí) . „Narození“ je docela neobvyklé – samice jednoduše vyhryzávají díry do kůže matčina břicha. V tomto okamžiku je matka již mrtvá, její břicho je plné svlékavých kůží a exkrementů jejích potomků. Larvy vylézající z vajíček se aktivně živí mateřskými tkáněmi a pak se línají a proměňují se v dospělé (mnoho populárních článků také popisuje fázi nymfy, ale zjevně ve skutečnosti chybí). Potomstvo se vyvíjí uvnitř matky a dostává od ní živiny, takže to lze nazvat skutečnou viviparitou.

Samice studovaných druhů tohoto rodu rodí obvykle 5–9 samic a jediného samce (desítky samic rodí některá další klíšťata s podobným cyklem). Novorozené samice hledají nové majitele, ale samec se o nic nestará: nehledá potravu, nesnaží se pářit se samicemi a brzy po porodu umírá. Faktem je, že svou funkci již splnil – v těle matky se mu podařilo oplodnit všechny své sestry.

Proč je tam jen jeden samec? Na otázku můžete samozřejmě odpovědět otázkou – proč ne? Intuitivně se nám to zdá divné, protože jsme zvyklí na to, že se rodí stejný počet mužů a žen. Proč se u lidí rodí přibližně stejně, je nám také jasné – lidé mají totiž chromozomální určení pohlaví. Ale u našich klíšťat (a zjevně téměř u všech druhů členovců s podobným životním cyklem) je určení pohlaví haplo-diploidní. Samice se vyvinou z diploidních oplozených vajíček a samci se vyvinou z haploidních neoplozených vajíček. V takových případech samice sama rozhoduje o tom, kolik samců vyprodukuje.

Pokud samec nemá šanci se pářit s potomky jiných samic, pak je výhodné počet samců snížit: čím více dcer samice porodí, tím více bude mít vnoučat a tím více se její geny rozšíří v populace. Ale má to také nevýhodu: pokud v okolí nejsou žádní další samci a páří se pouze bratři a sestry, pak pokud zemře jediný syn, všechny dcery zůstanou neoplodněny. Řešením tohoto problému je páření uvnitř těla matky, kde je mnohem menší pravděpodobnost úhynu samce než ve vnějším prostředí.

Nejobecnější morálka: „Život není nic, reprodukce je všechno!“ Je to prakticky zřejmé. Sobecké geny nutí samičku klíštěte vydat se, aby ji její potomci roztrhali na kusy.

Tento příběh má ale ještě jednu, zajímavější stránku. Vraťme se k otázce, proč je jen jeden samec. Ukazuje se, že poměr pohlaví 1:1 je obecným pravidlem, neomezujícím se na druhy s chromozomálním určením pohlaví. Nabízí se otázka: proč? Koneckonců by se zdálo, že čím více samic je v populaci, tím rychlejší bude její růst. A těch pár samců je docela schopných oplodnit všechny samice.

Řešení tohoto problému formuloval Ronald Fisher. Toto řešení je známé jako „Fisherův princip“. Fischer to podle mnoha komentátorů podal dost zmateně a pro nepřipravené čtenáře nesrozumitelně. Mnohem jasnější a srozumitelnější vyjádření tohoto principu je uvedeno na začátku článku Williama Hamiltona „Mimořádné poměry pohlaví“. Ale použiji jiný zdroj – zprávy Alexandra Markova o Elements: Pokud mezi sebou bratři soutěží, je pro rodiče výhodnější porodit dcery.

Zde je uveden Fisherův princip:

„Předpokládejme, že populace produkuje méně jedinců jednoho pohlaví než druhého (například je zde méně chlapců než dívek). V takové populaci se samci budou v průměru množit efektivněji (zanechají více potomků) než samice, jednoduše proto, že každé potomstvo má právě jednu matku a přesně jednoho otce. Pokud je v populaci 500 samců a 1000 2000 samic a společně produkují 1 1 potomků, pak má průměrný samec čtyři potomky a průměrná samice pouze dvě. Z hlediska přirozeného výběru v takové populaci je být mužem dvakrát výhodnější než být ženou. No, pokud jste náhodou samice, pak je dvakrát výhodnější rodit syny než dcery. Rodiče, kteří vychovávají syna, zanechají (v průměru) dvakrát více vnoučat než rodiče, kteří vychovávají dceru. V důsledku toho bude selekce upřednostňovat jakékoli mutace, které zvyšují pravděpodobnost, že budou mít syny. Tyto mutace budou fixovány výběrem, dokud poměr pohlaví nebude 1:1. Pouze s takovým poměrem se žádná nová mutace ovlivňující pravděpodobnost narození synů nebo dcer neukáže jako užitečná a nebude podpořena selekcí. To znamená, že poměr XNUMX:XNUMX je evolučně stabilní.“

Nechť je incest jediným způsobem oplodnění. To znamená, že stejný rodič porodí otcům i matkám svá vlastní vnoučata. V tomto případě je genetický přínos rodiče pro každé z jeho vnoučat stejný, bez ohledu na to, jaké procento samců a samic zplodil. Reprodukce je rodinná záležitost. Pokud má každý pár „prarodičů“ omezené zdroje na produkci potomků, je v této situaci pro ně výhodné zplodit co největší procento dcer. Stačí jeden samec na oplodnění všech samic? Velký! Ať se jeden narodí pro celé potomstvo. Pokud bude více mužů, pak někteří z nich mohou zůstat bezdětní a počet vnoučat bude jen ubývat.

Svilušky mají stejný haplo-diploidní mechanismus určování pohlaví jako Adactylidium. Jejich poměr pohlaví proto podléhá modifikaci a genetické variabilitě. V linii těchto klíšťat, kde byli v experimentálních podmínkách nuceni k páření pouze sourozenci, byl za pouhých 50 generací zaznamenán poměr pohlaví 1:4 (ve prospěch samic). Proč věci nešly dále? To lze snadno vysvětlit, pokud předpokládáme, že každý samec dokáže oplodnit maximálně čtyři samice. Takže evolučně stabilní poměr pohlaví závisí také na obratnosti samců.