L'évolution des traits de reproduction chez les mouches à fruits
Cette étude examine comment les traits masculins et féminins évoluent chez les mouches à fruits.
Brooke Peckenpaugh, L. C. Moyle
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Table des matières
- Le Rôle des Mâles dans les Traits Reproducteurs
- Les Traits Reproducteurs des Femelles
- L'Impact de la Fréquence des Accouplements
- Objectifs de la Recherche
- Collecte de Données
- Traits Mâles et Femelles
- Évolution des Traits
- Force de la Sélection Sexuelle
- Coévolution des Traits
- Remariage et Taille des Traits
- Conclusion
- Directions Futures
- Source originale
- Liens de référence
Dans le royaume animal, les caractéristiques de reproduction montrent beaucoup de variété et peuvent changer rapidement. Ça inclut des traits et des gènes importants pendant et après l'accouplement. Ce changement rapide a été observé chez différentes espèces, des plantes aux animaux comme les singes. Alors que la plupart des études se concentrent sur les mâles, il est aussi important de considérer comment les femelles influencent ces traits.
Le Rôle des Mâles dans les Traits Reproducteurs
Les traits reproducteurs des mâles, comme la taille et la forme des organes génitaux et les composants des spermatozoïdes, peuvent varier énormément même entre des espèces proches. Par exemple, certains mâles de drosophiles ont des spermatozoïdes super longs, ce qui est un truc assez incroyable dans le monde naturel. Cette diversité chez les mâles est souvent liée à la compétition entre eux ; un spermatozoïde plus long ou plus de spermatozoïdes peuvent signifier une meilleure chance d’avoir des descendants quand il y a de la compétition pour s’accoupler.
Cependant, les préférences des femelles jouent aussi un rôle dans ces traits. Comment les femelles choisissent les spermatozoïdes après l'accouplement peut influencer l'Évolution des traits mâles. Par exemple, chez les drosophiles, les femelles peuvent contrôler quels spermatozoïdes elles utilisent après l'accouplement grâce à des organes spécifiques. Les façons exactes dont les femelles font leurs choix ne sont pas encore totalement claires, mais la taille de ces organes de stockage peut affecter quels spermatozoïdes sont utilisés.
Les Traits Reproducteurs des Femelles
Comme pour les mâles, les traits d'accouplement des femelles sont tout aussi importants pour façonner les résultats après l'accouplement. Par exemple, les femelles peuvent influencer la paternité de leurs descendants en choisissant de stocker et d'utiliser des spermatozoïdes de différents mâles. Certaines études suggèrent que des organes de stockage plus longs peuvent mener à de meilleures sélections de spermatozoïdes selon leur taille. De plus, il semble y avoir une connexion significative entre les traits des mâles et des femelles, indiquant que les deux sexes évoluent ensemble en réponse aux traits de l'autre.
Accouplements
L'Impact de la Fréquence desUne façon d'explorer la force de la sélection sexuelle sur les traits reproducteurs est de regarder à quelle fréquence les femelles se reproduisent à nouveau. Plus une femelle se reproduit souvent, plus il est probable que ses accouplements avec différents mâles se chevauchent, conduisant à une compétition entre leurs spermatozoïdes. Dans de nombreuses espèces, les femelles qui se reproduisent fréquemment ont tendance à avoir des mâles avec des traits reproducteurs améliorés. En revanche, les espèces où les femelles se reproduisent moins souvent affichent souvent des traits différents qui sont moins influencés par les interactions après l'accouplement.
Objectifs de la Recherche
L'objectif de cette recherche était d'examiner comment les traits reproducteurs des mâles et des femelles ont évolué à travers diverses espèces de drosophiles. L'étude visait à identifier des facteurs clés influençant l'évolution de ces traits, y compris les effets des taux de reproduction des femelles et comment ceux-ci variaient entre les différentes espèces. Les chercheurs voulaient trouver des réponses à plusieurs questions importantes concernant l'évolution des traits d'accouplement chez les drosophiles.
Collecte de Données
Pour rassembler les données nécessaires sur les traits reproducteurs, les chercheurs ont utilisé deux méthodes principales. D'abord, ils ont mesuré diverses caractéristiques physiques dans différentes espèces de drosophiles. Cela incluait des traits comme la taille des organes reproducteurs des mâles et des femelles, ainsi que des traits comportementaux liés à l'accouplement. Ensuite, ils ont collecté des données publiées auparavant sur les traits reproducteurs provenant d'autres études pour avoir une compréhension plus large de la façon dont ces traits varient entre les espèces.
Traits Mâles et Femelles
Les chercheurs ont étudié divers traits, y compris la taille du thorax et des organes reproducteurs chez les mouches mâles et femelles. Les résultats ont montré un large éventail de tailles entre les espèces, avec certaines différences assez marquantes. Par exemple, les organes de stockage chez les femelles variaient considérablement en taille, et les mâles montraient des différences notables dans la taille de leurs testicules.
En plus des traits physiques, des aspects comportementaux ont aussi été notés. Par exemple, l'âge auquel les femelles devenaient capables de s'accoupler variait entre les espèces, tout comme le temps mis par les femelles pour se reproduire à nouveau après le premier accouplement. Ces différences mettent en avant la variation des stratégies reproductrices qui existent parmi les espèces de drosophiles.
Évolution des Traits
Pour comprendre comment ces traits évoluent, les chercheurs ont modélisé l'évolution des traits physiques et comportementaux à travers l'arbre généalogique des drosophiles. Ils ont constaté que les traits reproducteurs évoluent généralement plus rapidement que d'autres traits. Leurs découvertes ont indiqué que les traits comportementaux montrent souvent des taux de changement plus rapides par rapport à la taille des organes reproducteurs.
Étonnamment, le taux d'évolution entre les traits mâles et femelles était souvent similaire, suggérant que les deux sexes s'influencent mutuellement de manière significative après l'accouplement. Une analyse plus poussée a montré des corrélations fortes entre les traits chez les mâles et les femelles, indiquant une coévolution entre les sexes.
Force de la Sélection Sexuelle
Pour comprendre si les mâles ou les femelles subissent une sélection sexuelle plus forte, les chercheurs ont comparé les taux évolutifs des traits mâles par rapport aux traits femelles. Cette analyse était cruciale pour déterminer quel sexe pourrait influencer l'évolution des traits davantage. Les résultats ont montré que les traits reproducteurs et spermatiques des mâles et des femelles évoluaient à des taux similaires, suggérant que la sélection sexuelle a un impact comparable sur les deux sexes.
Coévolution des Traits
La relation entre les traits mâles et femelles a indiqué un schéma de coévolution où les changements dans les traits d'un sexe influençaient l'autre. Par exemple, la longueur des spermatozoïdes chez les mâles était corrélée à la longueur des organes de stockage des spermatozoïdes chez les femelles. Cette association étroite révèle que les deux sexes s'adaptent ensemble à mesure que leurs traits évoluent au fil du temps.
Remariage et Taille des Traits
Les chercheurs ont également exploré si un taux de remariage plus rapide chez les femelles était lié à des traits reproducteurs plus grands ou évoluant plus rapidement chez l'un ou l'autre sexe. Ils ont trouvé quelques corrélations entre les taux de remariage des femelles et la taille des traits chez les mâles. Cependant, quand ils ont pris en compte les relations évolutives entre les espèces, ces corrélations disparaissaient souvent.
Conclusion
Cette étude donne un aperçu de la manière dont la sélection sexuelle et le choix des femelles impactent l'évolution des traits reproducteurs chez les drosophiles. Elle souligne l'importance des mâles et des femelles dans la dynamique des traits d'accouplement, révélant que leurs chemins évolutifs sont étroitement liés. Bien que les taux de remariage étaient censés jouer un rôle clé dans l'évolution des traits, les résultats ont montré que leur influence n'est pas aussi simple que prévu. Dans l'ensemble, ces résultats mettent en lumière la complexité et la richesse des stratégies reproductrices dans le royaume animal.
Directions Futures
Les futures recherches devraient continuer à explorer comment ces dynamiques se manifestent dans diverses espèces et contextes écologiques. Comprendre les rôles des différents traits dans le succès de l'accouplement peut aider à clarifier les pressions évolutives qui poussent ces changements. Des outils comme l'analyse génétique pourraient déterrer davantage les mécanismes sous-jacents de la sélection sexuelle et comment elle façonne les traits au fil du temps.
En examinant d'autres espèces et en tenant compte des facteurs environnementaux, les chercheurs pourraient découvrir encore plus sur les relations complexes qui définissent les traits reproducteurs dans la vaste diversité de la vie.
Titre: Females drive postmating reproductive trait evolution across Drosophila species, but not via remating rate
Résumé: While traits that contribute to premating sexual interactions are known to be wildly diverse, much less is known about the diversity of postmating (especially female) reproductive traits and the mechanisms shaping this diversity. To assess the rate, pattern, and potential drivers of postmating reproductive trait evolution, we analyzed male and female traits across up to 30 Drosophila species within a phylogenetic comparative framework. In addition to postmating reproductive morphology (e.g., sperm length, reproductive tract length and mass), we also quantified mating behaviors including female remating rate--a common proxy for the strength of postmating sexual selection. We found evidence for strong coevolution between male and female postmating traits (specifically sperm length and sperm storage organ size). However, remating rate was not associated with the rate of evolution or exaggeration of either male or female postmating reproductive morphology, once phylogenetic relatedness was accounted for. We infer that female-mediated and intersexual selection predominantly drive the evolution of our postmating morphological traits, including via divergent male and female interests in controlling paternity. In comparison, remating rate has a complex and likely secondary role in shaping this evolution, in part because this trait can be both a driver and a product of postmating selection.
Auteurs: Brooke Peckenpaugh, L. C. Moyle
Dernière mise à jour: 2024-10-18 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618555
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618555.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.