SPOLNI DIMORFIZEM: PRI VRETENČARJIH IN NEVRETENČARJIH - BIOLOGIJA - 2025

Pri spolnem dimorfizmu opazimo fenotipske razlike med samci in samicami iste vrste. Te razlike niso omejene na področje morfologije (npr. Velikost telesa, barva med drugim), vključujejo tudi znake na fiziološki in etološki ravni. V nasprotju s tem pa, ko sta si posameznika obeh spolov iste vrste po videzu podobna ali enaka, se uporablja nasproten izraz: monomorfne vrste.

Te značilnosti, ki omogočajo razlikovanje med spoloma, so običajno izrazitejše pri moških kot pri ženskah - čeprav obstajajo pomembne izjeme - in veljajo za prilagodljive. Predlaga se, da te lastnosti povečajo biološko kondicijo ali kondicijo vsakega spola, kar poveča reproduktivni uspeh.

Par mandarinskih rac (Aix galericulata), v Angliji. Samec je na levi, samica pa na desni.
Vir © Francis C. Franklin / CC-BY-SA-3.0

Te značilnosti povečujejo biološko sposobnost na dva načina: s tem, da so privlačnejši za nasprotni spol (na primer pisane obarvanosti ptic, kot so pavi in ​​rajske ptice) ali pa služijo kot orožje za boj v srečanjih s posamezniki istega spola spola (kot rogovi), nagrada pa je dostop do nasprotnega spola.

Čeprav se izraz uporablja večinoma v zoologiji, so o pojavu poročali tudi pri rastlinah.

Kaj je spolni dimorfizem?

Beseda dimorfizem pomeni "dve obliki." Zato se spolni dimorfizem nanaša na razlike med posamezniki obeh spolov iste vrste.

Seksualni dimorfizem začne biti bolj opazen, ko organizem raste in se razvija. Na splošno se v prezgodnjih fazah organizma videz med spoloma razlikuje nepomembno.

Spolne značilnosti, ki se pojavijo po starosti spolne zrelosti, imenujemo "sekundarne spolne značilnosti". Primarne spolne značilnosti so neposredno povezane z reproduktivnim procesom: spolni organi.

Razlike med samci in samicami se lahko pojavijo na različnih ravneh: morfološki znaki (anatomija, velikost, obarvanost), fiziologija, ekologija, vedenja, med drugim.

Na primer, pri nekaterih vrstah so samci veliki in pisani, samice pa majhne in kričeče barve. Podobno obstajajo vedenja, ki se pojavljajo samo pri enem spolu in ki jih pri drugem nikoli ne vidimo.

Evolucija spolnega dimorfizma

Zakaj so nekatere lastnosti značilne za en spol, pri eni vrsti? Zakaj obstajajo vrste s spolnim dimorfizmom, medtem ko so v drugih filogenetsko tesnih skupinah monomorfne vrste?

Ta vprašanja so spodbudila radovednost evolucijskih biologov, ki so predlagali različne hipoteze, da bi jih pojasnili. Kot bomo videli spodaj, mehanizmi naravne selekcije in spolne selekcije na videz zadovoljivo razlagajo ta široko razširjen pojav v naravnem svetu.

Vloga spolne izbire

Razumevanje mehanizmov, ki so privedli do pojava spolnega dimorfizma, že desetletja očara evolucijske biologe.

Že v viktorijanskih časih je slavni britanski naravoslovec Charles Darwin začel hipotetizirati o tem. Darwin je verjel, da je spolni dimorfizem mogoče razložiti s spolnim izborom. V tem kontekstu evolucijske sile delujejo različno pri spolih.

Te različne značilnosti dajejo posamezniku prednosti pred njegovimi sorodniki istega spola in iste vrste, kar zadeva možnosti iskanja partnerja in skupitve. Čeprav obstaja nekaj vprašanj, povezanih s spolno selekcijo, je ključna sestavina evolucijske teorije.

Zakaj so samci navadno bliskoviti, samice pa ne?

Seksualna izbira lahko deluje s precejšnjo silo in fizične lastnosti privede do naravno izbranega optimalnega.

Ker so razlike pri uspehu pri razmnoževanju pri samcih običajno večje kot pri samicah (to se pojavlja pretežno pri sesalcih), se pri samcih pogosto pojavljajo spolno dimorfne lastnosti.

Primer tega so presenetljive obarvanosti v kožuhu, okraski in orožje, s katerimi se soočijo s svojimi moškimi nasprotniki in privabijo samice.

Izjeme

Čeprav gre za najpogostejše, pretirane in barvite lastnosti pri samcih niso vseprisotne pri vseh živih organizmih. O konkurenci za razmnoževanje med samicami so poročali pri več vrstah.

Zato so samice tiste, ki kažejo poljubno pretirane lastnosti, povezane s povečanim uspehom pri iskanju partnerja in zmožnosti razmnoževanja.

Najbolj znan primer tega pojava je pri pticah vrste Actophilornis africanus. Samice imajo večja telesa kot samci in v intenzivnih bojih se borijo, da bi dobili priložnost za parjenje.

Vloga naravne selekcije

Zdi se, da je druge lastnosti bolje razložiti z mehanizmom naravne selekcije kot sam spolni izbor.

Na otokih Galapagos, na primer, živijo različne plavuti, ki pripadajo rodu Geospiza. Pri vsaki vrsti se morfologija kljuna razlikuje med moškimi in ženskimi člani. To dejstvo pojasnjujejo različne prehranjevalne navade, ki so značilne za posamezen spol.

Tudi naravna selekcija lahko razloži razlike v velikosti živali - samice imajo na splošno večje telesne velikosti in mase.

V tem primeru večja velikost energijsko daje prednost procesom gestacije in laktacije, poleg tega pa omogoča rojstvo večjih posameznikov.

Za zaključek bi znaki, ki razlikujejo posameznike obeh spolov, lahko nastali tako po naravni izbiri kot po spolni izbiri. Vendar je mejo med obema težko določiti.

Danes velja, da je stopnja spolnega dimorfizma pri določenih vrstah posledica obstoječih razlik v seštevku vseh selektivnih pritiskov, ki prizadenejo samce in samice različno.

Ekološki vzroki

Alternativni pogled poskuša razložiti pojav seksualnega dimorfizma v naravi. Osredotoča se na ekološke vzroke procesa in na to, kako se različni spoli prilagajajo različnim ekološkim nišam.

Ta ideja je bila predstavljena tudi v Darwinovih spisih, kjer je naravoslovec podvomil o tem, ali so ekološke prilagoditve, povezane s spolom, običajne ali ne. Ta hipoteza, povezana z ekološko nišo, je bila preizkušena predvsem pri pticah.

Razlike v fenotipskih lastnostih prehajajo v ločevanje niše. To dejstvo vodi do zmanjšanja znotrajspecifične konkurence (znotraj iste vrste).

Pri živalih

V živalskem kraljestvu je pojav spolnega dimorfizma dokaj pogost, tako pri vretenčarjih kot nevretenčarjih. Opisali bomo najprimernejše primere vsakega rodu.

Pri vretenčarjih

Pri vretenčarjih je spolni dimorfizem prisoten na fiziološki, morfološki in etološki ravni.

Ribe

Pri nekaterih vrstah rib imajo samci svetle obarvanosti, ki so povezane z udvaranjem nasprotnega spola.

Nekatere ribe se borijo med samci, da bi dobile dostop do samic. Ni splošnega vzorca velikosti med spoloma; pri nekaterih vrstah je samec večji, pri drugih pa ima samica največjo telesno velikost. Obstaja skrajni primer, ko je samec 60-krat večji od samice.

Dvoživke in ne-ptičji plazilci

Pri dvoživkah in plazilcih se raven spolnega dimorfizma močno razlikuje glede na preučeno linijo. V tej skupini so razlike običajno prisotne v velikosti, obliki in obarvanosti določenih struktur. V anuranih (žabe) samci prikazujejo melodične nočne pesmi, da privabijo potencialne prijatelje.

Ptice

Pri pticah se spolni dimorfizem kaže v obarvanosti perja, velikosti telesa in vedenju. V večini primerov so samci večji od samic, čeprav obstajajo izrazite izjeme.

Velika večina samcev ima svetlo obarvanost in veliko raznolikost okrasnih, samice pa dolgočasne, kričeče barve. Kot smo že omenili, so te razlike predvsem posledica neenakih prispevkov med reproduktivnim procesom.

Moški pogosto naredijo zapletene prikazovalnike (na primer plese), da bi našli partnerja.

Tako izrazita obarvanost in prisotnost štrlečih struktur ženski kažeta na fiziološko stanje samca - ker je dolgočasno obarvanje povezano s prisotnostjo patogenov in slabim zdravjem.

Pri vrstah, pri katerih je prispevek k reprodukciji in starševski skrbi podobno porazdeljen pri obeh spolih, je dimorfizem manj izrazit.

Sesalci

Pri sesalcih je samec običajno večji od samice in to razliko pripisujemo mehanizmom spolne selekcije. Razlike med obema spoloma so odvisne od preučenih vrst, zato splošnega vzorca ni mogoče določiti.

Pri nevretenčarjih

Isti vzorec, ki ga kažejo vretenčarji, opazujemo pri nevretenčarjih. Različne vrste se razlikujejo glede na velikost telesa, okraske in barve.

V tej vrsti opazujemo tudi tekmovanja med samci. Pri nekaterih metuljih imajo samci presenetljivo obarvane barve, samice pa so bele.

Samci so pri nekaterih vrstah pajkov znatno večji od samcev in kažejo kanibalistično vedenje.

V rastlinah

Izraz spolni izbor so zoologi široko uporabljali. Vendar pa ga je mogoče ekstrapolirati na botaniko. Razlike so precej izrazite glede na splošne značilnosti in niso zelo pomembne, če se osredotočamo na sekundarne spolne značilnosti.

Čeprav je res, da je večina cvetočih rastlin hermafroditi, se je spolni dimorfizem razvil v različnih vrstah z ločenim spolom.

Reference

1. Andersson, MB (1994). Seksualna izbira. Princeton University Press.
2. Berns, CM (2013). Evolucija spolnega dimorfizma: razumevanje mehanizmov razlik v spolni obliki. V Spolni dimorfizem. IntechOpen.
3. Clutton-Brock, T. (2009). Seksualna selekcija pri ženskah. Obnašanje živali, 77 (1), 3-11.
4. Geber, MA, in Dawson, TE (1999). Spol in spolni dimorfizem v cvetočih rastlinah. Springer Science & Business Media.
5. Haqq, CM, & Donahoe, PK (1998). Uravnavanje spolnega dimorfizma pri sesalcih. Fiziološki pregledi, 78 (1), 1-33.
6. Kelley, DB (1988). Spolno dimorfno vedenje. Letni pregled nevroznanosti, 11 (1), 225–251.
7. Ralls, K., & Mesnick, S. (2009). Spolni dimorfizem. V Enciklopediji morskih sesalcev (str. 1005–1011). Akademski tisk.