Оперативное соотношение полов

Количественное соотношение сексуально активного населения

В эволюционной биологии полового размножения оперативное соотношение полов ( OSR ) — это соотношение сексуально конкурирующих самцов, готовых к спариванию, и сексуально конкурирующих самок, готовых к спариванию, ^{[1] [2] [3]} или , альтернативно, локальное соотношение. оплодотворяемых самок к сексуально активным самцам в любой момент времени. ^[4] Это отличается от физического соотношения полов , которое просто включает всех людей, включая тех, кто сексуально неактивен или не конкурирует за партнеров.

Теория OSR предполагает, что оперативное соотношение полов влияет на брачную конкуренцию самцов и самок в популяции. ^[5] Эта концепция особенно полезна при изучении полового отбора, поскольку она является мерой того, насколько интенсивна сексуальная конкуренция у вида, а также при изучении связи полового отбора с половым диморфизмом . ^[6] OSR тесно связан с «потенциальной скоростью воспроизводства» обоих полов; ^[1] , то есть насколько быстро каждый из них мог бы воспроизводиться в идеальных обстоятельствах. Обычно изменение потенциальной репродуктивной способности приводит к смещению OSR, а это, в свою очередь, влияет на силу отбора. ^[7] Говорят, что OSR склоняется к определенному полу, когда сексуально готовых представителей этого пола больше. Например, OSR, ориентированный на мужчин, означает, что существует больше сексуально конкурирующих мужчин, чем сексуально конкурирующих женщин.

Некоторые факторы, влияющие на OSR

На рабочее соотношение полов влияет продолжительность времени, которое каждый пол тратит на уход за детенышами или на восстановление после спаривания. ^[8] Например, если самки прекратят брачную деятельность, чтобы заботиться о детенышах, а самцы этого не сделают, то больше самцов будут готовы к спариванию, что создаст OSR, ориентированный на самцов. Одним из аспектов беременности и периода восстановления является потеря сцепления. Потеря кладки — это потеря потомства или группы потомства из-за несчастного случая, нападения хищников и т. д. Это, в свою очередь, влияет на продолжительность репродуктивных циклов как у самцов, так и у самок. Если бы самцы уделяли больше времени заботе о своем потомстве, они бы тратили меньше времени на спаривание. Это подталкивает население к ОСР с предвзятым отношением к женщинам и наоборот. Независимо от того, вкладывают ли мужчины или женщины больше заботы в свое потомство, если бы они потеряли свое потомство по какой-либо причине, это изменило бы OSR и сделало бы его менее предвзятым, поскольку когда-то занятый пол снова становится доступным для спаривания. ^[9]

Как уже упоминалось, еще одним важным фактором, влияющим на ЛРН, является потенциальная скорость воспроизводства (PRR). Любые половые различия в PRR также изменят OSR, поэтому важно также учитывать факторы, которые меняют PRR. ^{[10] [11] [12] [13]} К ним относятся ограничения, связанные с факторами окружающей среды, такими как еда или места гнездования. Например, если перед спариванием от самцов требуется предоставить подарок с высоким содержанием питательных веществ (скорее всего, пищу), то, когда доступность питательных веществ высока, OSR будет предвзятым по отношению к самцам, поскольку существует множество питательных веществ, доступных для предоставления подарков. Однако, если питательных веществ мало, меньше самцов будут готовы к размножению, в результате чего в популяции будет наблюдаться ОСР с предвзятым отношением к самкам. ^{[10] [14] [15] [16]} Другой пример: у определенного вида самцы заботятся о потомстве и гнезде. ^[17] Если бы доступность мест для гнездования уменьшилась, мы бы увидели популяционную тенденцию к более ориентированному на самок OSR, потому что только небольшое количество самцов на самом деле имеют гнездо, в то время как все самки, независимо от того, есть гнездо или нет, все еще откладывают яйца. . ^[18]

Некоторые факторы, которые прогнозирует OSR

Основным фактором, который может предсказать OSR, является возможность полового отбора. Поскольку OSR становится более предвзятым, пол, который находится в избытке, будет подвергаться большей конкуренции за партнеров и, следовательно, подвергаться сильному половому отбору. ^{[4] [8] [19]} Интенсивность конкуренции также является фактором, который можно предсказать с помощью OSR. ^[2] Согласно теории полового отбора, ожидается, что тот пол, который является более многочисленным, будет более сильно конкурировать, а менее многочисленный пол, как ожидается, будет «более избирательным» в выборе того, с кем они решат спариваться. Можно было бы ожидать, что, когда OSR более склонен к одному полу, чем к другому, можно будет наблюдать большее взаимодействие и конкуренцию со стороны того пола, который более доступен для спаривания. Когда популяция более предвзята к женщинам, наблюдается большая конкуренция между женщинами, а для мужской популяции наблюдается обратное, где предвзятость к мужчинам приводит к большему взаимодействию и конкуренции между мужчинами. Хотя оба пола могут конкурировать за партнеров, важно помнить, что предвзятый OSR предсказывает, какой пол является преобладающим конкурентом (пол, который проявляет наибольшую конкуренцию). ^{[10] [20] [21]} OSR также может предсказать, что произойдет с охраной партнера в популяции. Поскольку OSR становится все более предвзятым к одному полу, можно наблюдать, что охрана партнера будет усиливаться. Вероятно, это связано с тем, что количество соперников (количество особей определенного пола, также готовых к спариванию) увеличивается. Если популяция предвзято относится к мужчинам, тогда гораздо больше самцов-соперников, конкурирующих за партнера, а это означает, что те, у кого уже есть партнер, с большей вероятностью будут охранять партнера, который у них есть. ^[22]

Дополнительные примеры факторов, влияющих на ЛРН

• Пол по возрасту зрелости является еще одним возможным фактором, который может повлиять на ЛСР. Если для созревания одному полу требуется больше времени, чем другому, можно было бы ожидать, что в большинстве случаев будет наблюдаться смещенное OSR того пола, который созревал быстрее. ^[23]
• Графики миграций различаются у разных полов, что в конечном итоге приводит к сезонным изменениям ЛРН. Например, если в место миграции первыми прибывают самцы, то в течение определенного периода времени в популяции будет наблюдаться ОСР с предвзятым отношением к самцам. ^[20]
• Пространственное распределение также может привести к смещению результатов OSR. Таким образом, если существует большая разница в пространственном распределении между полами, можно было бы увидеть смещение в OSR в зависимости от того, какая область наблюдалась. В одном месте может быть больше мужчин, чем женщин, что приводит к ОСР с предвзятым отношением к мужчинам в этом конкретном месте. ^{[24] [25]}
• Смертность также может изменить OSR населения. Например, если существует высокий уровень смертности самцов определенного вида, скорее всего, будет наблюдаться OSR, ориентированный на самок. ^[26]
• Температура может играть большую роль в ЛРН среди населения. У многих рептилий определение пола зависит от температуры окружающей среды во время эмбрионального развития. Постоянно теплая или прохладная среда может привести к большим искажениям в соотношении полов среди населения. ^[27]

Смотрите также

• Возраст и женская фертильность

Рекомендации

1. Клаттон-Брок, Т. (2007). «Половой отбор у мужчин и женщин». Наука . 318 (5858): 1882–1885. Бибкод : 2007Sci...318.1882C. CiteSeerX  10.1.1.462.3366 . дои : 10.1126/science.1133311. PMID  18096798. S2CID  6883765.
2. Кварнемо, К.; Анешео, И. (1996). «Динамика рабочего соотношения полов и конкуренция за партнеров». Тенденции в экологии и эволюции . 11 (10): 404–408. дои : 10.1016/0169-5347(96)10056-2. ПМИД  21237898.
3. Эмлен, ST (1976). «Организация лек и стратегии спаривания у лягушки-быка». Поведенческая экология и социобиология . 1 (3): 283–313. дои : 10.1007/bf00300069. JSTOR  4599103. S2CID  10792384.
4. Эмлен, ST; Оринг, Л.В. (1977). «Экология, половой отбор и эволюция систем спаривания». Наука . 197 (4300): 215–223. Бибкод : 1977Sci...197..215E. дои : 10.1126/science.327542. PMID  327542. S2CID  16786432.
5. Карен де Йонг; Элизабет Форсгрен; Ханно Сандвик; Тронд Амундсен (2012). «Правильное измерение брачного соревнования: имеющиеся данные подтверждают оперативную теорию соотношения полов». Поведенческая экология . 23 (6): 1170–1177. doi : 10.1093/beheco/ars094. hdl : 10.1093/beheco/ars094 .
6. Митани, JC; Грос-Луи, Ж.; Ричардс, А.Ф. (1996). «Половой диморфизм, оперативное соотношение полов и интенсивность мужской конкуренции у полигинных приматов». Американский натуралист . 147 (6): 966–980. дои : 10.1086/285888. JSTOR  2463187. S2CID  84857807.
7. Balshine-Earn, Сигал (1996). «Репродуктивный уровень, оперативное соотношение полов и выбор партнера у рыбы Святого Петра». Поведенческая экология и социобиология . 39 (2): 107–116. дои : 10.1007/s002650050272. S2CID  22732867.
8. Клаттон-Брок, TH; Паркер, Джорджия (1992). «Потенциальный уровень репродуктивности и действие полового отбора». Ежеквартальный обзор биологии . 67 (4): 437–456. дои : 10.1086/417793. S2CID  86562086.
9. Прол, Хайке (2005). «Потеря сцепления влияет на рабочее соотношение полов у клубничной ядовитой лягушки Dendrobates pumilio». Поведенческая экология и социобиология . 58 (3): 310–315. дои : 10.1007/s00265-005-0915-9. S2CID  32472940.
10. Гвинн, DT (1990). «Тестирование родительских инвестиций и контроль полового отбора: оперативное соотношение полов». Являюсь. Нат . 136 (4): 474–484. дои : 10.1086/285108. S2CID  85328714.
11. Винсент, Аманда; Анешео, Ингрид; Берглунд, Андерс (1994). «Оперативное соотношение полов и поведенческие различия в популяции игл». Поведенческая экология и социобиология . 34 (6): 435–442. дои : 10.1007/bf00167335. S2CID  33351754.
12. Кварнемо, К. (1996). «Температура влияет на оперативное соотношение полов и интенсивность конкуренции самцов и самцов - экспериментальное исследование бычков-песчанков Pomatoschistrus minutus». Поведение. Экол . 7 (2): 208–212. дои : 10.1093/beheco/7.2.208 .
13. Берглунд, А.; Розенквист, Г. (1993). «Избирательные самцы и пылкие самки игл». Поведение. Экол. Социобиол . 32 (5): 331–336. дои : 10.1007/bf00183788. S2CID  2967699.
14. Гвинн, DT; Симмонс, Л.В. (1990). «Экспериментальное изменение ролей ухаживания у насекомых». Природа . 364 (6280): 172–174. Бибкод : 1990Natur.346..172G. дои : 10.1038/346172a0. S2CID  4333711.
15. Симмонс, LW (1992). «Количественная оценка смены ролей в относительных родительских инвестициях в сверчка». Природа . 358 (6381): 61–63. Бибкод : 1992Natur.358...61S. дои : 10.1038/358061a0. S2CID  4233539.
16. Кварнемо, К.; Симмонс, Л.В. (1999). «Различия в качестве самок, рабочем соотношении полов и выборе партнера-самца у крикета». Поведенческая экология и социобиология . 45 (3–4): 245–252. дои : 10.1007/s002650050559. S2CID  45132161.
17. Парра, Хорхе Э.; Бельтран, Марсела; Зефания, Сама; Дос Ремедиос, Натали; Секели, Тамаш (01 апреля 2014 г.). «Экспериментальная оценка возможностей спаривания трех видов куликов» (PDF) . Поведение животных . 90 : 83–90. дои : 10.1016/j.anbehav.2013.12.030. ISSN  0003-3472. S2CID  15727544.
18. Алмада, ВК; и другие. (1995). «Ухаживание за самками: экологические ограничения влияют на половые роли в естественной популяции длинноворсовых рыб Salaria pavo». Аним. Поведение . 49 (4): 1125–1127. дои : 10.1006/anbe.1995.0142. hdl : 10400.12/1321 . S2CID  6334576.
19. Ренольдс, JD (1996). «Системы разведения животных». Тенденции Экол. Эвол . 11 (2): 68–72. дои : 10.1016/0169-5347(96)81045-7. ПМИД  21237764.
20. Колвелл, Массачусетс; Оринг, Л.В. (1988). «Соотношение полов и внутриполовая конкуренция за самцов у прибрежной птицы с обратной половой ролью - плавунчика Вильсона». Поведение. Экол. Социобиол . 22 (3): 165–173. дои : 10.1007/bf00300566. S2CID  23869805.
21. Грант, JWA; и другие. (1995). «Оперативное соотношение полов, опосредованное синхронностью прибытия самок, меняет разницу в успехе спаривания самцов в японской Медаке». Поведение животных . 49 (2): 367–375. дои : 10.1006/anbe.1995.9998. S2CID  53255536.
22. Вейр, ЛК; и другие. (2011). «Влияние оперативного соотношения полов на интенсивность конкуренции за партнеров» (PDF) . Американский натуралист . 177 (2): 167–176. дои : 10.1086/657918. PMID  21460553. S2CID  8718637.
23. Питник, С. 1993. Оперативное соотношение полов и ограничение спермы Drosophila pachea. Поведенческая экология и социобиология 33. 863-891.
24. Круппа, Джей Джей; Сих, А. (1993). «Экспериментальные исследования динамики спаривания водомерок: пространственные вариации плотности и соотношения полов». Поведенческая экология и социобиология . 33 (2): 107–120. дои : 10.1007/bf00171662. S2CID  35380989.
25. Арнквист, Г. (1992). «Влияние рабочего соотношения полов на относительный успех спаривания крайних мужских фенотипов водомерки Gerris odongaster». Поведение животных . 43 (4): 681–683. дои : 10.1016/s0003-3472(05)81028-0. S2CID  53171497.
26. Иваса, Ю.; Одендал, Ф.Дж. (1984). «Теория временной закономерности рабочего соотношения полов». Экология . 65 (3): 886–893. дои : 10.2307/1938062. JSTOR  1938062.
27. Пен, Идо; Уллер, Тобиас; Фельдмейер, Барбара; Хартс, Анна; Хотя, Джеффри М.; Вапстра, Эрик (2010). «Дивергенция населения, обусловленная климатом, в системах определения пола». Природа . 468 (7322): 436–439. Бибкод : 2010Natur.468..436P. дои : 10.1038/nature09512. PMID  20981009. S2CID  4371467.