Muž za hodinu • Sergey Glagolev • Populárne vedecké úlohy na "prvkoch" • Biológia

Muž na hodinu

úloha

V niektorých živých druhoch kliešťov sa žena, ktorá parazituje na hmyze z hmyzu, rodí z 5-6 až niekoľkých desiatok žien a len jedného samca. Keď sa narodil, muž sa kŕmi, nikomu sa nemení a zomrie za niekoľko hodín. prečo potrebujete tohto muža a prečo je vždy sám?


pomôcť

Po pôrode sa muži a samice nestriedajú.


rozhodnutie

Hrdinom našej úlohy je kliešť Adactylidium (pozri o ňom napríklad kapitolu "Smrť pred narodením alebo roztoč Nunc dimittis"Z knihy Stephena Jay Goulda (Panda Thumb, str. 69-75).

Teraz bolo opísaných viac ako tucet druhov tohto rodu. Tieto roztoče sú parazity parazitov alebo parazitoidov ich vajíčok. Malé zárodky, ich vajíčka a menšie; a naši roztoče sú medzi najmenšími článkonožcami; Dĺžka tela samíc väčšiny druhov je len 130-160 mikrometrov. Len málo ľudí ich sledovalo nažive a opis ich pozoruhodného životného cyklu je len v niekoľkých dielach.

Oplodnený ženský roztoč saje na thrips vajcia. Potom sa stane fyziogastrickou. To znamená, že jej brucho je silne opuchnuté (presnejšie, opisthosome je názov zadnej časti tela kliešťa, pozri fotografiu v následnom slove). O dva dni neskôr samice vyrastú do vaječníkov vaječníkov a po ďalších pár dňoch sa narodia dospelé samice a samce (to sa dá pochopiť z dôvodu, pretože sa po narodení nenarazia, to znamená, že sa narodili sexuálne zrelí)."Narodenie" je pomerne nezvyčajné – samice jednoducho otriasajú otvormi v materskom bruchu. V tejto dobe je matka už mŕtva, jej brucho je naplnená tvarovanými kožkami a exkrementmi potomkov. Larvy uvoľnené z vajec sa aktívne živia materskými tkanivami a potom sa rozkladajú na dospelých jedincov (veľa populárnych článkov opisuje nymovú fázu, ale zjavne v skutočnosti chýba). Potomkovia sa rozvíjajú vnútri matky a dostávajú od neho živiny, takže ho môžete nazvať skutočným živým narodením.

Samice študovaných druhov tohto rodu zvyčajne spôsobujú zrod 5-9 samíc a jediného muža (desiatky samíc zrodia niektoré iné kliešte s podobným cyklom). Novorodenci vyhľadávajú nových majiteľov, ale mužovi sa to nestará ničoho: nehľadá jedlo, nesnaží sa spájať so samičkami a krátko po pôrode zomrie. Faktom je, že už naplnil svoju funkciu – podarilo sa oplodniť všetky svoje sestry v tele matky.

Prečo je mužský? Môžete samozrejme odpovedať na otázku otázkou – prečo nie? Zdá sa nám intuitívne, ako sme si zvyknutí, byť divné, že sa muži a ženy narodili rovnako.Prečo sa rodí rovnako u ľudí, rozumieme tiež – pretože človek má chromozomálne sexuálne odhodlanie. Ale naše kliešte (a zrejme prakticky u všetkých druhov článkonožcov s podobným životným cyklom) určujú pohlavie haplo-diploidu. Ženy sa vyvíjajú z diploidných oplodnených vajíčok a samce z haploidného neoplodnenia. V takýchto prípadoch sama sama rozhodne, koľko samcov vyrobí.

Ak muž nemá šancu zobrať sa s potomkami iných žien, potom je počet mužov výhodný k poklesu: čím viac ženu porodí svoje dcéry, tým viac jej vnukov bude mať a širšie jej gény sa rozšíria v populácii. Existuje však nevýhoda: ak nie sú žiadni iní muži a len bratia a sestry sa pária, potom so smrťou jediného syna všetky dcéry zostanú neoplodnené. Riešením tohto problému je párenie vnútri matčiny tela, kde je pravdepodobnosť smrti muža oveľa nižšia ako vo vonkajšom prostredí.


Doslov

Najčastejší morálka: "Život nie je nič, reprodukcia je všetko!". Je to takmer zrejmé. Sobecké gény robia ženský roztoč, ktorý sa rozpadne od potomstva.

Existuje však ďalšia, zaujímavejšia časť tohto príbehu. Vráťme sa k otázke, prečo existuje len jeden muž.ОкР° Ð · n <вР° ÐμÑ, n, pričom n ооÑ, ноÑÐμниÐμ поР»Ð¾Ð² 1: 1 – оР± Ñ ‰ ÐμÐμ Ð¿Ñ € Ð ° вил о, n … Ð ° N € Ð ° кÑ, ÐμÑ € ноÐμ нÐμ N, оР»ÑŒÐºÐ¾ Ð'л Ñ Ð²Ð¸Ð'ов n n … n € Ð¾Ð¼Ð¾Ñ Ð¾Ð¼Ð½Ñ <м Ð¾Ð¿Ñ € ÐμÐ'ÐμÐ »ÐμниÐμм пол Ð ° , Rozsah dodávky: Dodávka? Ð'ÐμÐ'ÑŒ, кР° Ð · Ð ° Ð »Ð¾Ñ Noe Ð ± Ñ <, n ‡ Ðμм Ð ± ол ÑŒÑÐμ в попуР»n n † dd nd ° мок, N, Smiechová srdcová frekvencia Smiechová srdcová frekvencia. D нÐμÐ¼Ð½Ð¾Ð³Ð¾Ñ ‡ DN Ð »ÐμÐ½Ð½Ñ <Ðμ nD ° Ð¼Ñ † Ñ <впол нÐμ Ñ Ð¿Ð¾Ñ Ð¾Ð ± Ð½Ñ <опР»Ð¾Ð'оÑ, Ð²Ð¾Ñ € Dn, Noé Ð²Ñ ÐμÑ … n ° ° °.

Ð ÐμÑÐμниÐμ n n, ой Ð¿Ñ € оР± Ð »ÐμÐ¼Ñ <n n" Ð¾Ñ € муР»DN € овл ьР° d D онР° d » 'ФиÑÐμÑ €. Dn, о Ñ € ÐμÑÐμниÐμ dd · вÐμÑ N, но кР° к "Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °". По Ñ Ð²Ð¸Ð'ÐμÑ, ÐμÐ »Noèný N, ву Ð¼Ð½Ð¾Ð³Ð¸Ñ … коммÐμнÑ, D ° N, Ð¾Ñ € ов, ФиÑÐμÑ € dd · л ожиР»Ðμго Ð'овоР»ÑŒÐ½Ð¾ пуÑ, d ° но d нÐμÐ¿Ð¾Ð½Ñ N, но Ð'л Ñ Ð½ÐμпоÐ'гоÑ, овР»ÐμÐ½Ð½Ñ <n … n ‡ DN d ° N, Ðμл Ðμй. D "Ð¾Ñ € Ð ° Ð · Ð'о Ð ± ол ÐμÐμ Ñ ‡ ÐμÑ, коÐμ D Ð¿Ð¾Ð½Ñ N, ноÐμ dd · Ð »Ð¾Ð¶ÐμниÐμ n n, ого Ð¿Ñ CZK D Ð½Ñ † ипР° Ð'Ð ° но в нР° N ‡ Ð ° Ð »Ðμ n n, d ° N, ьи Ð £ dd» Noèný мР° d "Ð ° мил noèné , "Mimoriadne pohlavné pomery". Ð Ñ Ð¾ Ð²Ð¾Ñ Ð¿Ð¾Ð »ÑŒÐ · ÑƒÑŽÑ Noe Ð'Ñ € угим Dn n, Ð¾Ñ ‡ ником – Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ñ N, ью d D» ÐμÐºÑ Ð ° нÐ'Ñ € Ð ° МР° Ñ € ковР° нР° "dd» ÐμмÐμнÑ, d ° N … ": d • nD» d d ± Ñ € ð ° Ñ, Noèná ÐºÐ¾Ð½ÐºÑƒÑ € DN € уюÑ, Ð'Ñ € уг Ñ Ð'Ñ € угом n € оÐ'иÑ, ÐμÐ »Ñ м Ð²Ñ <гоÐ'нÐμÐμ Ñ € ожР° N, Noé Ð'Ð¾Ñ ‡ ÐμÑ € Ðμй, 05.12.2011. Ð'оÑ, кР° к N, Ð ° м dd · Ð »Ð ° гР° ÐμÑ, n n Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °:

"D" Ð¾Ð¿ÑƒÑ N, им, в попуР»n 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° d »Noèný ‡ иков мÐμньÑÐμ, n ‡ Ðμм Ð'ÐμÐ²Ð¾Ñ ‡ Ðμк). d, n, d ° кой попуР»n n † dd nD ° Ð¼Ñ † Ñ <в n n € ÐμÐ'нÐμм Ð ± уÐ'уÑ, n € Ð ° Ð · множР° N, Noèná n N n "N" ÐμкÑ, ивнÐμÐμ (Ð¾Ñ N, ð ° Ð²Ð »n n Noé ð ± Ð¾Ð» ÑŒÑÐμ поÑ, омков), n ‡ Ðμм nd ° мки, – € Ð¿Ñ Ð¾Ñ N, о поÑ, ому, n ‡ n, о у кР° жÐ'ого поÑ, омкР° N € овно оÐ'нР° мР° N, Noe dn € овно оÐ'Рн оÑ, ÐμÑ † d. • nD »D в попул n n † DD 500 nD ° Ð¼Ñ † ов D 1000 nd ° мок d они Ñ Ð¾Ð²Ð¼ÐμÑ N, Ð½Ñ ZAPÍŠTE ZÁZNAM ZAPÍŠTE ZÁZNAMna svetlo 2000 teliat, ukáže sa, že priemerný muž ponechal štyroch potomkov a samica len dve. Z hľadiska prirodzeného výberu v takejto populácii je samica dvakrát tak výnosná ako žena. No, ak ste náhodou žena, potom je dvakrát toľko výnosné mať synov ako dcéry. Rodičia, ktorí vzbudzujú syna, odídu (v priemere) dvakrát toľko vnúčat ako rodičia, ktorí dcéru vzbudili. Preto bude výber podporovať všetky mutácie, ktoré zvyšujú pravdepodobnosť narodenia synov. Tieto mutácie budú stanovené výberom, kým sa pomer pohlaví nestane 1: 1. Iba s týmto pomerom nebude žiadna nová mutácia ovplyvňujúca pravdepodobnosť narodenia synov alebo dcér užitočná a nebude podporovaná výberom. To znamená, že pomer 1: 1 je evolučne stabilný (podrobnejšie pozri: Prečo je pomer pohlavia takmer vždy 1: 1?). "

Rovnako ako akýkoľvek opis reality, princíp Fishera funguje za určitých podmienok. Predpokladá sa napríklad, že "cena" narodenia mužov a žien je rovnaká a že prenikanie osôb v populácii je rovnako pravdepodobné. V našom príklade druhá podmienka nie je výslovne splnená.

Stephen Jay Gould, opisujúci príklad Adactylidium, navrhuje zmeniť príslovie "výnimka potvrdzuje pravidlo" v "Výnimka vám umožňuje skontrolovať pravidlo." Perfektný zjednodušený tvar tela žralokov a delfínov neslúži ako dôkaz evolúcie; Pomer pomeru 1: 1 pre ten desaťtisíc po sebe nesúhlasí princíp Fishera. Prítomnosť očných základov v slepých jaskyniach však svedčí o realite vývoja – a názor s výrazne odlišným pohlavným pomerom môže potvrdiť Fisherov princíp, ak pochopíme, ktoré z jeho priestorov nie sú splnené.

Nechajte incest – jediný spôsob oplodnenia. To znamená, že ten istý rodič dáva otcom aj matkám vlastných vnúčat. V tomto prípade je genetický príspevok rodičov ku každému z vnúčat rovnaký bez ohľadu na to, aké percento mužov a žien prinieslo na svet. Reprodukcia je rodinná záležitosť … Ak každý pár "prarodičov" má obmedzené zdroje na produkciu potomkov, v tejto situácii je pre nich výhodné, ak je to možné, produkovať toľko dcér. Je jeden muž dosť oplodnený pre všetky ženy? Výborne! Nech sa človek narodí pre celé plod. Ak je viac mužov, potom niektorí z nich môžu zostať bez detí a počet vnukov sa z toho len zmenší.

A príroda naozaj ukazuje také extrémne odchýlky od princípu Fishera práve v tých druhoch, ktoré sú charakterizované párenými bratmi a sestrami. Adakylidium – jeden z týchto prípadov, a nie najextrémnejší. V súvisiacich kliešťoch Acarophenax tribolii jeden mužský poklop v spojke asi 15 vajíčok vo vnútri matčiny tela, oplodňuje všetky svoje sestry a zomrie skôr, než sa narodí do svetla.

Je pozoruhodné, že medzi "bežným" pomerom 1: 1 a našimi extrémnymi prípadmi možno nájsť mnoho rôznych variantov. Napríklad kliešte rodu Pyemotes (Obrázok 1) sú samice vajíčka. Jedna žena zvyčajne rodí 2-4 muži v jej živote a 100 až 200 žien. Niekedy žena zomiera pred narodením posledného potomstva; potom nechodia von cez pohlavné otvorenie, ale hlboké steny tela zosnulej matky. Najskôr sa narodili samce; po tom zostávajú blízko ženskej, živia sa jej hemolymfom a strážia narodené sestry. Ihneď po narodení mladých žien sa muži pokúšajú spojiť s každým z nich a zvyčajne sa im podarí. Muž žije až 25 dní a môže oplodniť až stovky žien.

Obr. 1. Fyziogastrický ženský roztoč Pyemotes, Tieto roztoče parazitujú na termitoch a chrobákoch a paralyzujú ich hostitelia jedom (pozri M. D. Tomalski & L.K. Miller, 1991. Paralýza hmyzu baculovírusom sprostredkovanou expresiou génu neurotoxínu roztočov. Biting ľudí, môžu spôsobiť nepríjemné "kliešte-dermatitis." Fotografie zo stránky scilogs.com

Roztoče roztočov opísané v citovanom článku A. Markova majú rovnaký haplo-diploidný mechanizmus stanovenia pohlavia ako Adactylidium, Ich pomer pohlaví je preto predmetom modifikácie a genetických variácií. V línii týchto kliešťov, kde za experimentálnych podmienok boli iba súrodenci nútení združovať sa, len za 50 generácií bol pomer pohlaví 1: 4 (v prospech žien). Prečo to nebolo ďalej? Toto je ľahké vysvetliť, za predpokladu, že každý muž má čas na oplodnenie nie viac ako štyroch samíc. Takže vývojový stabilný pomer pohlaví závisí aj od agility mužov.

Samozrejme, otázkou je, prečo sa zvieratá niektorých druhov vyhýbajú úzko súvisiacim krížom. a v iných druhoch sa stali normou. Ale to je ďalší príbeh …


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

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