Гипотеза сенсорной ловушки

Гипотеза сенсорной ловушки описывает эволюционную идею, которая вращается вокруг брачного поведения и выбора самкой партнера . Это модель эволюции женских предпочтений и мужских сексуальных черт посредством того, что известно как сенсорная эксплуатация. ^{[1] [2]} Сенсорная эксплуатация, или сенсорная ловушка, — это событие, которое происходит в природе, когда самцы вида демонстрируют поведение или визуальные черты, которые напоминают несексуальный стимул, на который реагируют самки. Это обманывает самок, заставляя их взаимодействовать с самцами, тем самым создавая больше возможностей для спаривания для самцов. ^{[2] [3]} То, что делает это сенсорной ловушкой, заключается в том, что эти женские реакции развивались в несексуальном контексте, а производимый самцом стимул эксплуатирует женскую реакцию, которая в противном случае не произошла бы без имитируемого стимула. ^{[2] [4]}

Ограничения

Термин «ловушка» указывает на то, что эти сенсорные ловушки могут быть пагубными для успеха спаривания самок, но они не всегда могут быть дорогостоящими. Фактически, существуют обстоятельства, при которых отсутствие реакции на сам стимул может быть дорогостоящим, поскольку самки могут игнорировать фактический стимул в правильном контексте и терять преимущества в плане приспособленности , которые с ним связаны. ^[2] Существуют также обстоятельства, при которых эти ловушки могут быть фактически полезными в контексте выбора партнера, когда самки, реагирующие на ловушку, в конечном итоге получают высококачественных самцов для спаривания. ^{[2] [3]}

Хотя эти сенсорные ловушки могут быть весьма успешными, когда они соответствующим образом имитируют несексуальный стимул, они часто становятся преувеличенными в результате чрезмерного отбора до такой степени, что они больше не являются полезными. ^[2] Это происходит из-за того, что черта или поведение становятся незаметными или больше не напоминают исходный стимул. ^[2]

Сенсорные ловушки в природе

• Самцы светлячков Photinus, Photuris и Pyractomena используют узорчатые вспышки света, имитирующие виды добычи самок, когда они пролетают над ними, что вызывает у самок ответную реакцию, включающую их собственный узор мигающих огней, который самцы используют, чтобы найти их для спаривания. ^[2]
• Самцы Neumania papillator демонстрируют дрожание ног (известное как дрожание самцов при ухаживании), которое самки-охотницы принимают за добычу, что побуждает их вступать в контакт с самцами и увеличивать вероятность спаривания. ^{[2] [4]}
• У самцов кустарникового сверчка Metaplastes ornatus есть генитальная пластинка, которая при введении в половую камеру самки потенциально имитирует стимул, создаваемый яйцеклеткой во время овуляции самки , что затем приводит к реакции оплодотворения и повышению успешности спаривания. ^[2]
• Самцы восточной плодовой моли Grapholita molesta выделяют запах, содержащий химическое вещество этилтрансциннамат, соединение, которое содержится в соках фруктов, которыми питаются эти моли, что вызывает реакцию самки и взаимодействие с самцом. ^[2]
• Самцы европейского пчелиного волка Philanthus triangulum выделяют феромоны , в состав которых входит химическое вещество ( Z )-11-эйкозен-1-ол, химическое вещество, которое также обнаружено на кутикуле единственной добычи самок — медоносных пчел, которое привлекает самок к этим самцам. ^[5]
• Самцы паука-питомника Pisaura mirabilis используют брачные подарки в виде добычи, покрытой шелком, который напоминает яйцевой мешок самки, что, как полагают, использует либо материнский инстинкт самки, либо инстинкт добычи пищи, и может привести к спариванию с самцом, который преподнес подарок. ^{[6] [7]}
• Самцы стрекоз семейства Calopterygidae используют сенсорную предвзятость самок различных видов стрекоз, заставляя их выбрасывать ранее сохраненную сперму из своих семяприемников посредством стимуляции вагинальных сенсилл с помощью эдеагуса , который не способен вызывать ту же реакцию у самок своего собственного вида. ^[8]
• Самцы деревенской ласточки Hirundo rustica gutturalis привлекают самок, имитируя крики птенцов, просящих еду. ^[9]
• Самцы краба-скрипача Leptuca musica/beebei строят песчаные капюшоны или грязевые столбы рядом со входами в свои норы. ^[2] Самки приближаются к сооружениям, построенным самцами, в целях безопасности, независимо от того, ищут ли они партнеров или нет. Поэтому они успешно имитируют объекты, к которым крабы обычно приближаются для ориентации по ориентирам и спасения от хищников. ^[10] Более того, сравнительные исследования между видами крабов-скрипачей показали, что предпочтение самок структурам не является видоспецифичным, как это обычно бывает с предпочтениями самок по сексуальным сигналам. Это указывает на то, что это поведение развилось для избегания хищников и ориентации по ориентирам, а не в контексте выбора партнера. Независимо от этого, самки получают выгоду от наличия таких структур, построенных самцами, поскольку они помогают самкам более эффективно находить самцов и снижают риск нападения хищников. ^[11] Предполагается, что строительство структур является зависящей от состояния чертой у этих крабов. Таким образом, самки, которые спариваются с самцами, строящими структуры, могут иметь доступ к более качественным партнерам. ^[12]
• Самки морской миноги Petromyzon marinus используют химические сигналы, выделяемые личинками, для определения мест нереста. Самцы выделяют половой феромон , содержащий то же соединение, что и личиночный сигнал, чтобы привлечь самок. Кажется, что предпочтение самками этого соединения эволюционно предшествует использованию соединения самцами для привлечения самок. Самкам крайне важно различать личиночный сигнал и мужской феромон, поскольку самки своевременно вынуждены спариваться. Самки используют второе соединение в феромоне, чтобы различать личиночный сигнал и мужской феромон, чтобы не приблизиться по ошибке к местам нереста, пытаясь найти самцов. Это пример того, как самки могут различать оригинальный и имитированный сигнал и извлекать выгоду из сенсорной ловушки. ^[3]
• У некоторых видов рыб семейства Goodeidae самцы имеют конечную желтую полосу на конце хвоста, которая визуально похожа на личинок стрекоз. Самок (а иногда и самцов) привлекает эта полоса, потому что она напоминает их добычу. У видов, где полоса более заметна, реакция самок на кормление снижается по отношению к полосе. Однако сексуальная привлекательность полосы для самок не меняется. Это говорит о том, что отбор мог позволить самкам различать реакцию на кормление и сексуальную реакцию, не становясь устойчивыми к подражательному сигналу самца, который может помешать самкам распознавать свою добычу. ^[13]
• У иберийских скальных ящериц Iberolacerta monticola бедренная секреция самцов может выступать в качестве сенсорной ловушки для самок, поскольку она содержит провитамин D3 , который также содержится в их добыче. Однако только самцы более высокого качества и лучше питающиеся могут выделять больше этого соединения в секрецию и лучше привлекать самок. Поэтому этот сигнал может выступать в качестве честного индикатора качества самца. ^[14]
• Сенсорные ловушки также иногда играют роль между видами в хищничестве и паразитизме. Например, у видов светлячков самки привлекают и охотятся на самцов светлячков других видов, имитируя сигналы ухаживания их самок. Аналогично некоторые пауки имитируют половые феромоны или проявления ухаживания других видов животных, чтобы привлечь добычу. ^[15]

Ссылки

1. Арнквист, Йоран (28.02.2006). «Сенсорная эксплуатация и сексуальный конфликт». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 361 (1466): 375–386. doi :10.1098/rstb.2005.1790. ISSN  0962-8436. PMC 1569614.  PMID 16612895  .
2. Кристи, Джон Х. (1995). «Мимикрия, выбор партнера и гипотеза сенсорной ловушки». The American Naturalist . 146 (2): 171–181. doi :10.1086/285793. ISSN  0003-0147. JSTOR  2463056. S2CID  84199588.
3. Buchinger, Tyler J.; Scott, Anne M.; Fissette, Skye D.; Brant, Cory O.; Huertas, Mar; Li, Ke; Johnson, Nicholas S.; Li, Weiming (2020-03-31). «Антагонист феромона освобождает самку морской миноги из сенсорной ловушки, чтобы обеспечить надежную коммуникацию». Труды Национальной академии наук . 117 (13): 7284–7289. doi : 10.1073/pnas.1921394117 . ISSN  0027-8424. PMC 7132252. PMID  32184327 . 
4. Proctor, Heather C. (1992-10-01). "Сенсорная эксплуатация и эволюция поведения самцов при спаривании: кладистический тест с использованием водяных клещей (Acari: Parasitengona)". Animal Behaviour . 44 (4): 745–752. doi :10.1016/S0003-3472(05)80300-8. ISSN  0003-3472. S2CID  54426553.
5. Herzner, Gudrun; Schmitt, Thomas; Linsenmair, K. Eduard; Strohm, Erhard (2005-12-01). «Распознавание добычи самками европейского пчелиного волка и его потенциал для сенсорной ловушки». Animal Behaviour . 70 (6): 1411–1418. doi :10.1016/j.anbehav.2005.03.032. ISSN  0003-3472. S2CID  53269076.
6. Столхандске, С. (2002-05-07). «Брачные дары самцов пауков функционируют как сенсорные ловушки». Труды Лондонского королевского общества. Серия B: Биологические науки . 269 (1494): 905–908. doi :10.1098/rspb.2001.1917. PMC 1690977. PMID  12028772 . 
7. Bilde, Trine; Tuni, Cristina; Elsayed, Rehab; Pekar, Stano; Toft, Søren (2007). «Брачные дары самцов пауков: сенсорная эксплуатация инстинкта материнской заботы самки или мотивация добычи пищи?». Animal Behaviour . 2 (73): 267–273. doi :10.1016/j.anbehav.2006.05.014. ISSN  0003-3472. S2CID  53193415.
8. Кордоба-Агилар, А. (2002-11-01). «Сенсорная ловушка как механизм полового отбора в генитальном признаке стрекозы (Insecta: Calopterygidae)». The American Naturalist . 160 (5): 594–601. doi :10.1086/342819. ISSN  0003-0147. PMID  18707510. S2CID  28598530.
9. Хасегава, Масару; Араи, Эми; Ватанабэ, Мамору; Накамура, Масахико (2013-11-01). «Похожие на крики ухаживания самцов птенцов привлекают самок деревенских ласточек, Hirundo rustica gutturalis». Animal Behaviour . 86 (5): 949–953. doi :10.1016/j.anbehav.2013.08.012. ISSN  0003-3472. S2CID  53154712.
10. Кристи, Джон Х.; Баум, Джулия К.; Бэквелл, Патрисия Р. И. (2003-07-01). «Привлекательность песчаных капюшонов, построенных ухаживающими самцами крабов-скрипачей, Uca musica: проверка гипотезы сенсорной ловушки». Animal Behaviour . 66 (1): 89–94. doi :10.1006/anbe.2003.2196. ISSN  0003-3472. S2CID  53150753.
11. Кристи, Джон Х.; Бэквелл, Патрисия Р.; Шобер, Урсула (2003-01-01). «Межвидовая привлекательность структур, построенных ухаживающими самцами манящих крабов: экспериментальное доказательство сенсорной ловушки». Поведенческая экология и социобиология . 53 (2): 84–91. doi :10.1007/s00265-002-0553-4. ISSN  1432-0762. S2CID  34001395.
12. Backwell, Patricia RY; Jennions, Michael D.; Christy, John H.; Schober, Ursula (1995). «Строительство столбов у краба-скрипача Uca beebei: доказательства зависящего от условий орнамента». Behavioral Ecology and Sociobiology . 36 (3): 185–192. doi :10.1007/BF00177795. ISSN  0340-5443. JSTOR  4601062. S2CID  7795347.
13. Гарсия, Константино Масиас; Рамирес, Элвия (март 2005 г.). «Доказательства того, что сенсорные ловушки могут эволюционировать в честные сигналы». Nature . 434 (7032): 501–505. doi :10.1038/nature03363. ISSN  1476-4687. PMID  15791255. S2CID  4401680.
14. Мартин, Хосе; Лопес, Пилар (01.10.2008). «Сенсорная предвзятость самок может допускать честную химическую сигнализацию самцов иберийских скальных ящериц». Поведенческая экология и социобиология . 62 (12): 1927–1934. doi :10.1007/s00265-008-0624-2. ISSN  1432-0762. S2CID  23521697.
15. Эдвардс, Дэвид П.; Ю, Дуглас В. (2007-03-02). «Роль сенсорных ловушек в возникновении, поддержании и разрушении мутуализма». Поведенческая экология и социобиология . 61 (9): 1321–1327. doi :10.1007/s00265-007-0369-3. ISSN  0340-5443. S2CID  43863247.