Vyras už valandą • Sergejus Glagolev • Populiariosios mokslinės užduotys "Elementai" • Biologija

Vyras valandą

Užduotis

Kai kuriose gyvybingose ​​erkių rūšyse, vabzdžių kiaušinėlį parazituojanti moteris gimdo nuo 5-6 iki kelių dešimčių moterų ir tik vieno vyro. Būdamas gimęs, vyrukas nepersijoja, neatsieja su kitu ir mirė per kelias valandas. Kodėl? reikia šio vyro ir kodėl ar jis visada vienišas?


Užuomina

Po gimdymo vyrai ir moterys neatsiranda.


Sprendimas

Mūsų užduoties herojus yra erkė Adactylidium (apie jį žiūrėk, pavyzdžiui, skyriuje "Mirtis prieš gimimą" arba "Mite" Nunc dimittis"Iš Stepheno Džeio Gouldo knygos (" The Panda's Thumb ", p. 69-75).

Dabar aprašyta daugiau nei dešimt šios genties rūšių. Šios erkės yra jų kiaušinių trypų parazitai arba parazitoidai. Maži paukščiai, jų kiaušiniai ir mažesni; o mūsų erkės yra tarp mažiausių nariuotakojų; Daugelio rūšių moterų kūno ilgis yra tik 130-160 mikronų. Mažai žmonių juos stebėjo gyvu, o jų neįtikėtino gyvenimo ciklo aprašymas – tik keliuose darbuose.

Tręšta moteriškoji erkė įsiurbia ant trripų kiaušinio. Po to jis tampa fiziogastrine. Tai reiškia, kad jos pilvas stipriai ištyrus (tiksliau, opisthozomas yra užpakalinės erkės dalies pavadinimas, žiūrėkite nuotrauką po žodžio). Po dviejų dienų moterys bręsta į kiaušidžių kiaušides, o po poros dienų gimsta suaugusios moterys ir vyrai (tai galima suprasti iš raktinio žodžio – nes jie neatsiranda po gimimo, tai reiškia, kad jie gimsta lytiškai subrendę)."Gimimas" yra gana neįprastas – moterys tiesiog gniuždamos skylės motinos pilvo srityje. Iki to laiko motina jau mirusi, jos pilvas yra pripildytas liejomis ir palikuonių išmatomis. Iš kiaušinėlių išsiskiriančios lervos aktyviai maitinasi motinos audiniais, tada išmeta ir paverčia suaugusiais žmonėmis (daugelis populiarių straipsnių apibūdina nymphą, bet iš tikrųjų tai iš tikrųjų nėra). Palikuonys vystosi motinos viduje ir gauna maistines medžiagas iš jos, todėl galite vadinti tai realiu gimdymu.

Iš tirtų šio genties patelių paprastai gimsta 5-9 moterys ir vienas vyras (dešimtys moterų gimdo kai kurias kitas erkes su panašiu ciklu). Naujagimis moterys ieško naujų savininkų, bet vyrams nieko nerūpi: jis neieško maisto, nesistengia mama su moterimis ir netrukus po gimdymo miršta. Faktas yra tai, kad jis jau įvykdė savo funkciją – jam pavyko apvaisinti visas savo seseris jo motinos kūne.

Kodėl vyriška? Žinoma, galite atsakyti į klausimą su klausimu – kodėl ne? Intuityviai mums atrodo, kad yra keista, kaip mes įpratome, kad vyrai ir moterys gimsta vienodai.Kodėl jie yra vienodai gimę žmonėse, mes taip pat suprantame, nes žmogus turi chromosominį sekso nustatymą. Tačiau mūsų erkės (ir, matyt, praktiškai visose nariuotakojų rūšys, turinčios panašų gyvenimo ciklą) lemia haplo-diploidinės lyties požymius. Moterys vystosi iš diploidinių tręštų kiaušinių, o vyrai – iš haploidų be vaisingo. Tokiais atvejais moterys pati nusprendžia, kiek vyrų gaminti.

Jei vyrukas neturi galimybių susilaikyti su kitų moterų palikuonimis, tada vyrams reikia mažėti: kuo moterys gimdo dukteris, tuo daugiau ji turės anūkus ir kuo plačiau jos genai plinta populiacijoje. Tačiau yra trūkumų: jei nėra kitų vyriškių ir drauge tik broliai ir seserys, po vienintelio sūnaus mirties visos dukterys išliks bevaisis. Šios problemos sprendimas yra susijęs motinos kūno viduje, kur vyrų mirties tikimybė yra daug mažesnė nei išorinėje aplinkoje.


Po žodžio

Dažniausiai moralė: "Gyvenimas nėra nieko, viskas yra reprodukcija". Tai beveik akivaizdu. Savanaudiški genai padaro moteriškos erkės atsiribojimą nuo palikuonių.

Tačiau yra ir kita, įdomiausia šios istorijos pusė. Grįžkime prie klausimo, kodėl yra tik vienas vyras.ОкР° Ð · Ñ <вР° ÐμÑ, N, N, N ооÑ, ноÑÐμниÐμ поР»Ð¾Ð² 1: 1 – оР± Ñ ‰ ÐμÐμ Ð¿Ñ € Ð ° вил о, n … Ð ° Ñ € Ð ° кÑ, ÐμÑ € ноÐμ нÐμ N, оР»ÑŒÐºÐ¾ Ð'л N виÐ'ов N N … n € Ð¾Ð¼Ð¾Ñ Ð¾Ð¼Ð½Ñ <м Ð¾Ð¿Ñ € ÐμÐ'ÐμÐ »ÐμниÐμм пол Ð ° Ð . Tiekimo apimtis: pristatymo suma? Ð'ÐμÐ'ÑŒ, º Ð ° Ð · Ð ° Ð »Ð¾Ñ Noe Ð ± Ñ <n ‡ Ðμм Ð ± ол ÑŒÑÐμ в попуР»N † DD n d ° мок, n, Juokiantis širdies ritmas Juokiantis širdies ritmas. D нÐμÐ¼Ð½Ð¾Ð³Ð¾Ñ ‡ DN D »ÐμÐ½Ð½Ñ <Ðμ n d ° Ð¼Ñ † Ñ <впол нÐμ Ñ Ð¿Ð¾Ñ Ð¾Ð ± Ñ <опР»Ð¾Ð'оÑ, Ð²Ð¾Ñ € DN, Noe Ð²Ñ ÐμÑ … n Ð ° Ð °.

Ð ÐμÑÐμниÐμ N N, ой Ð¿Ñ € оР± Ð »ÐμÐ¼Ñ <N" Ð¾Ñ € муР»DN € овР° л РонР° Ð »ÑŒÐ 'ФиÑÐμÑ €. DN, о Ñ € ÐμÑÐμниÐμ dd · вÐμÑ N, но º Ð ° к "Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °". По Ñ Ð²Ð¸Ð'ÐμÑ, ÐμÐ »noen N, ву Ð¼Ð½Ð¾Ð³Ð¸Ñ … коммÐμнÑ, D ° N, Ð¾Ñ € ов, ФиÑÐμÑ € dd · D» ожиР»Ðμго Ð'овоР»ÑŒÐ½Ð¾ пуÑ, d ° но d нÐμÐ¿Ð¾Ð½Ñ N, но Ð'л N нÐμпоÐ'гоÑ, овР»ÐμÐ½Ð½Ñ <Ñ … n ‡ DN, d ° N, Ðμл Ðμй. Ð "Ð¾Ñ € Ð ° Ð · Ð Ð'о ± ол ÐμÐμ Ñ ‡ ÐμÑ, коÐμ D Ð¿Ð¾Ð½Ñ N, ноÐμ dd · D »Ð¾Ð¶ÐμниÐμ N N, ого Ð¿Ñ € D Ñ ​​† ипР° Ð'Ð ° но в нР° Š ‡ ð ° ð »Ðμ N N, D ° N, ьи ð £ dD» noen мР° ð "ð ° Ð¼Ð¸Ð» noen , "Neeilinis lyties santykis". Ро Ñ Ð²Ð¾Ñ Ð¿Ð¾Ð »ÑŒÐ · ÑƒÑŽÑ Noe Ð'Ñ € угим DN N, Ð¾Ñ ‡ ником – Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ñ N, ью D D» ÐμÐºÑ Ð ° нÐ'Ñ € Ð ° Ñ € МР° ковР° нР° "dD» ÐμмÐμнÑ, d ° Š … ": d • n d» d d ± Ñ € ð ° Ñ, noen ÐºÐ¾Ð½ÐºÑƒÑ € DN € уюÑ, Ð'Ñ € уг Ñ Ð'Ñ € угом , n € оÐ'иÑ, ÐμÐ »N м Ð²Ñ <гоÐ'нÐμÐμ Ñ € ожР° N, Noe Ð'Ð¾Ñ ‡ ÐμÑ € Ðμй, 05.12.2011. Ð'оÑ, º Ð ° Ñ Ðº, D ° м dd · D »Ð ° гР° ÐμÑ, N N Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °:

"D" Ð¾Ð¿ÑƒÑ N, им, в попуР»N † dd Ñ € ожÐ'Ð ° ÐμÑ, N N мÐμньÑÐμ Ð¾Ñ Ð¾Ð ± Ðμй оÐ'ного пол ð ° ñ ‡ Ðμм Ð'Ñ € угого (нР° Ð¿Ñ € имÐμÑ €, мР° ð »noen ‡ иков мÐμньÑÐμ, n ‡ Ðμм Ð'ÐμÐ²Ð¾Ñ ‡ Ðμк). d 'n, d ° кой попуР»N † dD n d ° Ð¼Ñ † Ñ <в N € ÐμÐ'нÐμм Ð ± уÐ'уÑ, n € Ð ° Ð · множР° N, noen Ñ N "N" ÐμкÑ, ивнÐμÐμ (Ð¾Ñ N, ð ° Ð²Ð »N N, Noe ð ± Ð¾Ð» ÑŒÑÐμ поÑ, омков), n ‡ Ðμм n d ° мки, – Ð¿Ñ € Ð¾Ñ N, о поÑ, ому, n ‡ n, о у º ð ° Ð¶Ð'ого поÑ, омкР° Š € овно оÐ'нР° мР° N, Noe d n € овно оÐ'Рн оÑ, ÐμÑ †. Ð • n d »D в попул N † dd 500 N Ð ° Ð Ð¼Ñ † ов D 1000 n d ° мок D они Ñ Ð¾Ð²Ð¼ÐμÑ N, Ñ WRITE WRITE WRITE WRITEkad 2000 jaunų šviesos, paaiškėja, kad vidutinis vyrų paliko keturias palikuonis, o moteriai – tik du. Žvelgiant į tokios populiacijos natūralią atranką, būdamas vyrų yra dvigubai pelningesnė nei moterys. Na, jei atsitiktinai esi moteriška, tuomet dvigubai daugiau pelno sūnus nei dukterys. Tėvai, auginantys sūnų, vidutiniškai išaugs dvigubai daugiau anūkų nei tėvai, išvedę dukrą. Todėl atranka palaikys bet kokias mutacijas, kurios padidins sūnų gimimo tikimybę. Šios mutacijos bus nustatomos atrankos būdu, kol lyties santykis tampa 1: 1. Tik su šiuo santykiu nėra jokios naujos mutacijos, turinčios įtakos sūnų ar dukterų gimimo tikimybei, bus naudinga ir nebus palaikoma atranka. Tai reiškia, kad 1: 1 santykis yra evoliuciškai stabilus (išsamesnės informacijos ieškokite: Kodėl lyčių santykis beveik visada yra 1: 1?). "

Kaip ir bet koks realybės aprašymas, "Fisher" principas veikia tam tikromis sąlygomis. Pvz., Daroma prielaida, kad vyrų ir moterų gimimo "kaina" yra vienoda ir kad vienodai tikėtina, kad bus kertami visi gyventojai. Mūsų pavyzdyje antroji sąlyga nėra aiškiai patenkinta.

Stephen Jay Gould, aprašydamas pavyzdį su Adactylidium, siūlo pakeisti patarimą "išimtis patvirtina taisyklę" išimtis leidžia patikrinti taisyklę. " Puiki racionalizuota ryklių ir delfinų kūno forma nėra evoliucijos įrodymas; Be to, 1: 1 lyties santykis dešimt tūkstančių iš eilės nepatvirtina "Fisher" principo. Tačiau akių užuominų buvimas aklojoje olose žuvys liudija evoliucijos tikrovę – o požiūris su labai nukrypstančiu lyties santykiu gali patvirtinti Fisher'o principą, jei mes suprantame, kurios jo patalpos nėra įvykdytos.

Tegul kraujas – vienintelis tręšimo būdas. Tai reiškia, kad tas pats tėvas gimdo tiek savo tėvų, tiek jų anūkų motinas. Tokiu atveju tėvų gimtin ÷ s įnašas kiekvienam anūkui yra tas pats, nesvarbu, koks vyrų ir moterų procentas jis atnešė į pasaulį. Dauginimasis yra šeimos reikalas … Jei kiekvienoje "senelių" pusei yra ribotų resursų palikuonims gaminti, šioje situacijoje jiems yra naudinga gaminti kuo daugiau dukterų. Ar vienas vyras yra pakankamai tręšęs visas moterys? Puiku! Tegul vienas gimsta visam broliui. Jei yra daugiau vyrų, kai kurie iš jų gali likti bevaisis, o anūkų skaičius nuo to sumažės.

Ir gamta iš tikrųjų mums rodo tokius didžiulius nukrypimus nuo "Fisher" principo būtent toms rūšims, kurias apibūdina broliai ir seserys. Adactylidium – vienas iš šių atvejų, o ne pats kraštutinis. Susijusiomis erkėmis Acarofhenax tribolii vienas vyrų liukas apie 15 kiaušinių sankaboje viduje motinos kūno, tręšia visas savo seseris ir miršta prieš gimdant šviesą.

Pažymėtina, kad tarp "įprasto" 1: 1 santykio ir mūsų ekstremalių atvejų galima rasti daug skirtingų tarpinių variantų. Pavyzdžiui, genties erkės Pemetai (1 pav.) Moterys yra kiaušinių veisimas. Viena moteris paprastai gimdo 2-4 vyrus, o nuo 100 iki 200 moterų. Kartais moterys miršta iki paskutinio palikuonio gimimo; tada jie neišeina pro genitalijų angas, bet gina per mirusios motinos kūno sieną. Vyrai pirmieji gimsta; po to jie lieka šalia moteriškos lyties, maitina jos hemolimfą ir saugo gimusias seseris. Iškart po jaunų patelių gimimo vyrai bando poruotis su kiekvienu iš jų, ir paprastai jie tampa sėkmingi. Vyras gyvena iki 25 dienų ir gali tręšti iki šimtų patelių.

Pav. 1. Fizioterapinė moteriškoji eriena Pemetai. Šios erkės parazituojamos dėl termitų ir klaidų ir paralyžiauja jų šeimininkus nuodais (žr. M. D. Tomalski & L.K. Miller, 1991. Vabzdžių paralyžius, naudojant bakuloviruso tarpininkaujamą erekcijos neurotoksino geną. Kramtant žmones, jie gali sukelti nemalonus "erkinio dermatito". Nuotrauka iš scilogs.com

Piktžolės erkutės, aprašytos A. Markovo straipsnyje minėtuose straipsniuose, turi tą patį haplo-diploidinį lyties nustatymo mechanizmą kaip Adactylidium. Todėl jų lyties santykis gali būti keičiamas ir genetinis skirtumas. Šių erkių linijoje, kur eksperimentinėmis sąlygomis tik 50-osioms kartoms buvo priversta vieniši broliai ir seserys, lytinis santykis buvo 1: 4 (moterų naudai). Kodėl to nevyko toliau? Tai lengva paaiškinti, darant prielaidą, kad kiekvienas vyrukas laiko tręšti ne daugiau kaip keturias moterys. Taigi, evoliucinis stabilus lyties santykis taip pat priklauso nuo vyrų judrumo.

Žinoma, lieka klausiama, kodėl kai kurių rūšių gyvūnai vengia glaudžiai susijusių kryžių. ir kitose rūšyse jie tapo norma. Bet tai dar viena istorija …


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: