Полигинандрия — это система спаривания , при которой и самцы, и самки имеют несколько партнеров для спаривания в течение сезона размножения . [1] У диплоидных животных, размножающихся половым путем , самцы и самки используют разные стратегии спаривания, поскольку стоимость производства гамет у самцов ниже, чем у самок. [2] Считается, что разные тактики спаривания, используемые самцами и самками, являются результатом стохастических репродуктивных конфликтов как в экологическом, так и в социальном плане. [2]
Репродуктивные конфликты в сообществах животных могут возникать из-за того, что особи генетически не идентичны и имеют разные оптимальные стратегии для максимизации своей приспособленности; и часто обнаруживается, что репродуктивные конфликты обычно возникают из-за иерархии доминирования , в которой все или большая часть воспроизводства монополизирована только одной особью. У осы Polistes carolina доминирующая королева среди самок ос определяется тем, кто прибудет в гнездо первым, а не самой крупной основательницей, которая, как ожидается, будет лучшей в борьбе (оса). В исследовании птицы Prunella collaris близкое расположение и совместное использование ареалов на горных вершинах французских Пиренеев привело к полигинандрической системе спаривания, где от двух до четырех самцов спаривались с диапазоном от двух до четырех самок в пределах той же местности.
Полигинандрия — это еще один способ описания полигамной системы спаривания с участием нескольких самцов и нескольких самок. Когда у самок несколько партнеров для спаривания, это называется полиандрией , а когда у самцов несколько партнеров для спаривания, это называется полигинией . Каждый пол имеет потенциальные преимущества в беспорядочных связях; самки, особенно те, у которых генетически «низшие» социальные партнеры, имеют шанс повысить генетическое качество своего потомства, [3] в то время как самцы способны оплодотворять яйцеклетки многих других самок. [1] По сути, идеальным поведением для самцов при спаривании является беспорядочность, а не моногамность (когда у них есть только один партнер для спаривания), потому что это приводит к множественному потомству, и эти самцы монополизируют своих партнерш, физически не давая им совокупляться с другими самцами. [2] С другой стороны, самки получают выгоду от полиандрии, так как у них больше потомков от отцов. [3]
Часто самки добровольно спариваются с более чем одним самцом. Спаривание с несколькими самцами снижает риск того, что у самок будут неоплодотворенные яйца, поскольку у одного самца может не хватить спермы для оплодотворения всех ее яиц. [1] У темноглазых юнко самка спаривается с более чем одним самцом, поскольку зачастую ее социальный партнер имеет более низкое генетическое качество, чем другие потенциальные доноры спермы. [3] Самки добровольно спариваются с другими самцами, помимо своего партнера, поскольку она видит потенциал для повышения жизнеспособности своего потомства и сексуальной привлекательности. [3] [1] Самки также могут спариваться с несколькими самцами ради генетических преимуществ, таких как генетическое разнообразие среди ее потомства из-за разнообразия доступной ей спермы. [1] У певчих птиц спаривания с другими парами происходят, поскольку самки могут ускользать со своих домашних территорий, чтобы домогаться других самцов. [1] Когда самки певчих птиц ищут партнеров с другими самцами, они выбирают самцов с красочным оперением, более сложным, чем у их социального партнера. [1] Исследования показывают, что самки певчих птиц, у которых меньше партнеров по оперению, активнее ищут внепарные спаривания, [1] кроме того, самцы с наиболее развитыми чертами, такими как более длинные хвосты или более яркое оперение, выживают лучше. Таким образом, когда самки певчих птиц имеют несколько партнеров по брачному союзу, они повышают генетическое качество своего потомства.
Для самки многократное спаривание означает увеличение числа детенышей, которых она может произвести, и часто это также означает увеличение числа детенышей, о которых ей приходится заботиться. [1] Чтобы обеспечить безопасность и благополучие своего потомства, самки могут иметь несколько партнеров для спаривания, чтобы получить больше ресурсов от самцов для себя и своего потомства. [1] У темноглазых юнко, завирушек и галапагосских ястребов спаривание с несколькими самцами увеличивает количество заботы, которую самка может получить о своем потомстве. [3] [1] Часто множественные самцы позволяют самкам иметь больше потомков, а отцовство потомства обычно выходит за рамки биологических родителей, что означает, что другой самец может заботиться о потомстве другого самца. [3]
Самцы потенциально могут оплодотворять яйца гораздо быстрее, чем самки могут их производить, то есть самец может наилучшим образом увеличить свой репродуктивный успех, найдя и оплодотворив как можно больше разных самок. [1] У Drosophila melanogaster репродуктивный успех самцов увеличивался с количеством спариваний, но для самок не было прямой связи с количеством самцов и количеством произведенного потомства. [1] Когда у самцов было несколько партнеров для спаривания, им иногда приходилось делить происхождение потомства, что снижало генетическую ценность потомства для него и, таким образом, уменьшало относительную выгоду от пребывания, чтобы помогать. [1] Когда отцовство разделено между несколькими самцами, ожидается, что самцы с меньшей вероятностью останутся, чтобы помочь самке заботиться о потомстве, потому что мало пользы в том, чтобы оставаться, чтобы помогать воспитывать другое потомство, когда есть другие самцы. [1]
Хотя самцы способны увеличивать свой репродуктивный успех быстрее самок, поскольку способны оплодотворять яйца быстрее, чем самки могут их производить, самцы также находятся в невыгодном положении, когда дело доходит до спаривания из-за полового отбора. Самки обычно выбирают самцов, которые «очаровательны» и тех, кто демонстрирует сексуальные украшения. [1] В исследовании длиннохвостых вдовушек самцы с более длинными хвостами были отобраны в половом отношении, а не те, у кого хвосты были короче и менее впечатляющими. [1] У таких птиц, как красношейный вдовушка , самцы, которые демонстрируют свои сексуальные украшения во время ухаживания, как правило, быстрее образуют пары и привлекают больше самок, чем самцы, которые демонстрируют более короткие хвосты во время ухаживания. [1] Самцы часто выбираются в половом отношении на основе их физических характеристик и того, что они могут «предложить», например, самцы павлинов с яркими окрашенными хвостами выбираются в половом отношении, а не те, у кого хвосты тусклые и менее сложные. [1] Половой отбор самцов самками также приводит к конкуренции между самцами. В отличие от самок, которые вкладывают много перед спариванием, самцы не вкладывают так много при генерации своей спермы, однако это увеличивает конкуренцию между самцами за инвестиции самок. Высокая конкуренция при спаривании также означает большую дисперсию в успехе самцов — лучшие конкуренты будут иметь больший успех в спаривании, чем те, кто не смог спариваться. Лучшие конкуренты, скорее всего, будут менее склонны заботиться о своем потомстве после спаривания, потому что у них есть возможность производить потомство в другом месте. Самцы с наибольшим размером, силой или наилучшим образом развитым оружием достигают наибольшего успеха в спаривании. В других случаях самцы могут иметь более высокий репродуктивный успех, если у них лучший доступ к ресурсам, чем у других конкурентов. [1] Например, самки висящих мух спариваются с самцом, только если он дает ей крупное насекомое для еды во время совокупления, а североамериканские лягушки-быки защищают пруды и небольшие озера, куда самки приходят откладывать яйца. [1]
Различные тактики спаривания встречаются у большого количества таксонов. У амфибий, таких как Salamandrina perspicillata , множественное отцовство является следствием спаривания самок с несколькими самцами. [4] На данный момент все виды подотряда Salamandroidea продемонстрировали использование полиандрических стратегий спаривания самками. [4] При исследовании популяции Salamandrina perspicillata множественное отцовство встречается как всеобъемлющая репродуктивная стратегия в естественных условиях, и было замечено, что у этих видов, когда самцы спариваются с двумя самками, они производят потомство, которое находится в обратной зависимости от их генетического сходства с самкой. [4] Самки этого вида практиковали полигинандрию, чтобы увеличить генетическую изменчивость среди своего потомства, выбирая партнеров, которые генетически отличаются от них самих. [4] В отличие от других исследований полигинандрии, где самки имели несколько партнеров для спаривания, чтобы получить ресурсы от самца, в исследовании Salamandrina perspicillata множественное отцовство не давало потомству косвенной генетической выгоды. [4] Это привело к механизму затрат/выгод, в котором полученная выгода от множественного спаривания уравновешивала отрицательное влияние количества партнеров на гетерозиготность потомства. [4] Самки, выбирающие партнеров, которые генетически отличаются от них, также были замечены у Ichthyosaura alpestris и Lissotriton vulgaris , где в системе спаривания с двумя самцами самки предпочитали менее родственных самцов. [4] И как в случае с Salamandrina perspicillata , не было никаких косвенных генетических выгод, полученных от наличия нескольких партнеров для спаривания.
У Ammothea hilgendorfi , вида морских пауков, оплодотворение происходит, когда самка переносит свои яйца самцу, который держит их с помощью яйцеклеток, специализированной пары ног, и оплодотворяет яйца снаружи. [5] Самцы склеивают яйца в гроздья и носят их на своих яйцеклеток, пока они не вылупятся. [5] Личные затраты самцов на обеспечение длительной заботы о молодняке считаются значительным родительским вкладом, поскольку родительская уверенность считается существенной для постзиготической инвестиции. [5] Высокий уровень отцовской уверенности у Ammothea hilgendorfi предполагает, что существуют сниженная способность к поиску пищи, повышенный риск хищничества и более низкая мобильность. [5] Экспериментальное исследование Ammothea hilgendorfi показало, что, хотя самцы спариваются с несколькими самками, самцы не смешивают партии яиц от разных самок. [5] Яйца, удерживаемые самцом в гроздьях, вылупились в близкие временные рамки, что указывает на то, что самцы спаривались с разными самками в течение короткого промежутка времени. [5]
Многократное спаривание самок пикногонид возможно, поскольку недавно спарившаяся самка часто сохраняет неиспользованные зрелые яйца в одной или нескольких бедренных костях, что позволяет ей спариваться с дополнительными партнерами. У видов с внешним оплодотворением и родительской заботой самцов самки способны распределять свою кладку среди разных самцов, и, делая это, самка увеличивает вероятность того, что по крайней мере часть ее потомства получит косвенные генетические выгоды и/или обширную родительскую заботу от качественного поставщика. [6]
Репродуктивные самки общественных перепончатокрылых — ос, пчел и муравьев — спариваются с несколькими партнерами. Этих самок называют королевами, чтобы отличать их от нерепродуктивных самок, которые ухаживают за колонией и не спариваются.
В идеале королева медоносной пчелы спаривается примерно с дюжиной трутней (самцов) во время своего брачного полета. Сперма, полученная в результате спариваний, хранится в специальном резервуаре, называемом семяприемником , на протяжении всей жизни королевы, которая может длиться несколько лет.
Хотя считается, что промискуитет приносит пользу как самцам, так и самкам, пока нет достаточных данных, подтверждающих тот факт, что промискуитет приносит пользу самкам. В исследовании темноглазых юнко потомство, произведенное самцами с дополнительной парой, не было ни лучше, ни хуже, чем потомство их социальных партнеров-самцов. [3] Однако исследование темноглазых юнко действительно выявило больше потомства от самок, ведущих беспорядочную половую жизнь, чем моногамных самок. В исследовании самок водомерок результаты показали, что множественные спаривания могут стать дорогостоящими для самки, особенно с учетом того, что на вынашивание яйца тратится много времени и энергии. [7] Мало того, что дополнительные спаривания были дорогостоящими, так еще и не было никаких подтверждений каких-либо генетических преимуществ от наличия нескольких партнеров для спаривания. [7] Вместо этого результаты эксперимента показали, что производство яиц и успешность вылупления яиц были самыми высокими, когда количество партнеров поддерживалось на минимальном уровне. [7]
С другой стороны, исследования показали, что самцы имели более высокий репродуктивный успех, чем самки, когда они были полигинандрическими. [2] По сравнению с самками шимпанзе , самцы шимпанзе имели лучшее соотношение количества спариваний и количества произведенного потомства. Исследования не только показали более высокий репродуктивный успех, но и колумбийские суслики продемонстрировали значительную предвзятость в отношении полового размера и массы тела, что предполагает конкуренцию между самцами. [2] Конкуренция между самцами означает половой диморфизм среди самцов, и это означает, что самки способны выбирать самцов в сексуальном отношении на основе демонстрируемых ими половых украшений.
В целом, исследования показали, что полигамия приносит больше пользы самцам, чем самкам. Когда полигамия наблюдается у разных видов, самцы чаще всего имеют преимущество — то есть самцы получают больше пользы от полигамии, чем самки. Самки обычно ищут нескольких партнеров для спаривания, чтобы увеличить выгоды для своего потомства, будь то получение физических ресурсов для своего потомства или предоставление своему потомству более здоровых генов, которые подходят для выживания. [3] С другой стороны, в большинстве случаев самцы обычно имеют несколько партнеров для спаривания, чтобы получить как можно больше потомства в течение своей жизни, и им удается добиться этого легче, чем самкам, потому что в большинстве случаев самцы не участвуют в родительской заботе и воспитании своего потомства. [2]
Словарное определение полигинандрии в Викисловаре