Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hậu quả tiềm ẩn về sức khỏe trực tiếp từ việc chọn lựa bạn đời dựa trên hoa văn ở bướm
Tóm tắt
Lựa chọn bạn đời của nữ giới đã được chứng minh mang lại lợi ích giao phối trực tiếp trong nhiều nhóm động vật. Trong số các loài bướm, với ngày càng nhiều báo cáo về việc chọn bạn đời dựa trên màu sắc tinh tế, các lợi ích tiến hóa từ những thiên lệch giao phối này, nếu có, vẫn còn phần lớn chưa được biết đến. Chúng tôi đã giải quyết vấn đề này ở bướm Colias eurytheme, một loài mà ở đó, các con cái chọn bạn đời dựa trên kiểu trang trí cánh UV (tia cực tím) lấp lánh và ở đó, con đực tặng những món quà hôn nhân có lợi cho sinh sản. Trong thí nghiệm đầu tiên, chúng tôi đã đánh giá khối lượng quà tặng được trao cho 77 con cái chưa giao phối từ các con đực được lấy mẫu trực tiếp từ một địa điểm gặp gỡ tự nhiên. Mặc dù có sự thay đổi lớn về kiểu hình con đực và lượng tinh trùng xuất ra, không có khía cạnh nào của màu sắc cánh phía trên, bao gồm độ sáng UV, độ bão hòa màu hay sắc thái, có liên quan đến khối lượng tinh dịch. Tuy nhiên, có một sự tương tác thú vị giữa kích thước cơ thể con đực và thời gian giao cấu đối với khối lượng tinh trùng, với kích thước tỷ lệ thuận với khối lượng tinh dịch ở các con đực có thời gian giao cấu ngắn (dưới 70 phút) nhưng tỷ lệ nghịch ở các con đực có thời gian giao cấu dài hơn. Trong thí nghiệm thứ hai, chúng tôi đã đánh giá khả năng sinh sản, sức khỏe và tuổi thọ của 85 con cái được giao phối trong các hoàn cảnh tương tự với các con đực tự do ngoài trời. Mặc dù một số tham số màu sắc cánh cho thấy thông tin tinh vi trong các mô hình đa biến phức tạp hơn, không có mô hình nào dự đoán hơn khoảng 20% biến thể trong bất kỳ tham số sức khỏe nào của con cái. Thời gian giao cấu, dao động từ 35 phút đến hơn 16 giờ và có thể mang lại chi phí cho con cái, một lần nữa, chỉ yếu được dự đoán rất yếu bởi các tham số màu sắc cánh của con đực (tức là, R2 = 0.089). Với sức mạnh dự đoán tổng thể thấp của màu sắc cánh con đực nói chung và độ sáng UV nói riêng, kết quả của chúng tôi không mạnh mẽ ủng hộ giả thuyết rằng các con cái C. eurytheme thích các con đực có độ sáng UV để nhận được lợi ích trực tiếp hoặc để giảm thiểu các chi phí liên quan đến thời gian giao cấu dài.
Từ khóa
#lựa chọn bạn đời #bướm #lợi ích giao phối #hoa văn trang trí #sinh sản.Tài liệu tham khảo
Andersson MB (1994) Sexual Selection. Princeton University Press, Princeton, NJ
Andersson M, Simmons LW (2006) Sexual selection and mate choice. Trends Ecol Evol 21:296–302
Boggs CL (1995) Male nuptial gifts: Phenotypic consequences and evolutionary implications. In: Leather SR, Hardie J (eds) Insect reproduction. CRC Press, New York, pp 215–242
Boggs CL, Gilbert LE (1979) Male contribution to egg production in butterflies—evidence for transfer of nutrients at mating. Science 206:83–84
Boggs CL, Watt WB (1981) Population structure of pierid butterflies IV. Genetic and physiological investment in offspring by male Colias. Oecologia 50:320–324
Bonduriansky R, Wheeler J, Rowe L (2005) Ejaculate feeding and female fitness in the sexually dimorphic fly Prochyliza xanthostoma (Diptera: Piophilidae). Anim Behav 69:489–497
Burnham KP, Anderson DR (2002) Model selection and multimodel inference: a practical information-theoretic approach. Springer, New York
Bussière LF, Abdul Basit H, Gwynne DT (2005) Preferred males are not always good providers: female choice and male investment in tree crickets. Behav Ecol 16:223–231
Cook PA, Wedell N (1996) Ejaculate dynamics in butterflies: a strategy for maximizing fertilization success? Proc R Soc Lond (B) 263:1047–1051
Costanzo K, Monteiro A (2007) The use of chemical and visual cues in female choice in the butterfly Bicyclus anynana. Proc R Soc Lond (B) 274:845–851
Czesak ME, Fox CW (2003) Genetic variation in male effects on female reproduction and the genetic covariance between the sexes. Evolution 57:1359–1366
Eberhard WG (1996) Female Control: Sexual Selection by Cryptic Female Choice. Princeton University Press, Princeton, NJ
Fedorka KM, Mousseau TA (2002) Nuptial gifts and the evolution of male body size. Evolution 56:590–596
Fox CW, McLennan LA, Mousseau TA (1995a) Male body size affects female lifetime reproductive success in a seed beetle. Anim Behav 50:281–284
Fox CW, Hickman DL, Raleigh EL, Mousseau TA (1995b) Paternal investment in a seed beetle (Coleoptera: Bruchidae): influence of male size, age, and mating history. Ann Entomol Soc Am 88:101–103
Ghiradella H (1974) Development of ultraviolet-reflecting butterfly scales: how to make an interference filter. J Morphol 142:395–410
Gwynne DT (1984) Courtship feeding increases female reproductive success in bushcrickets. Nature 307:361–363
Hughes L, Chang BSW, Wagner D, Pierce NE (2000) Effects of mating history on ejaculate size, fecundity, longevity, and copulation duration in the ant-tended lycaenid butterfly, Jalmenus evagoras. Behav Ecol Sociobiol 47:119–128
Hunt J, Brooks R, Jennions MD (2005) Female mate choice as a condition-dependent life-history trait. Am Nat 166:79–92
Iyengar VK, Eisner T (1999) Female choice increases offspring fitness in an arctiid moth (Utetheisa ornatrix). Proc Natl Acad Sci U S A 96:15013–15016
Jones TM, Quinnell RJ, Balmford A (1998) Fisherian flies: benefits of female choice in a lekking sandfly. Proc R Soc Lond (B) 265:1651–1657
Karlsson B (1998) Nuptial gifts, resource budgets, and reproductive output in a polyandrous butterfly. Ecology 79:2931–2940
Kemp DJ (2006) Heightened phenotypic variation and age-based fading of ultraviolet butterfly wing coloration. Evol Ecol Res 8:515–527
Kemp DJ (2007) Female butterflies prefer males bearing bright iridescent ornamentation. Proc R Soc Lond (B) 274:1043–1047
Kemp DJ, Rutowski RL (2007) Condition dependence, quantitative genetics, and the potential signal content of iridescent ultraviolet butterfly coloration. Evolution 61:168–183
Kirkpatrick M (1996) Good genes and direct selection in the evolution of mating preferences. Evolution 50:2125–2140
Lauwers K, Van Dyck H (2006) The cost of mating with a non-virgin male in a monandrous butterfly: experimental evidence from the speckled wood, Pararge aegeria. Behav Ecol Sociobiol 60:69–76
Leimar O, Karlsson B, Wiklund C (1994) Unpredictable food and sexual size dimorphism in insects. Proc R Soc Lond (B) 258:121–125
Linville SU, Breitwisch R, Schilling AJ (1998) Plumage brightness as an indicator of parental care in northern cardinals. Anim Behav 55:119–127
Oberhauser KS (1997) Fecundity, lifespan and egg mass in butterflies: effects of male-derived nutrients and female size. Funct Ecol 11:166–175
Papke RS, Kemp DJ, Rutowski RL (2007) Multimodal signalling: structural ultraviolet reflectance predicts male mating success better than pheromones in the butterfly Colias eurytheme L. (Pieridae). Anim Behav 73:47–54
Post CT, Goldsmith TH (1969) Physiological evidence for color receptors in the eye of a butterfly. Ann Entomol Soc Am 62:1497–1498
Préault M, Chastel O, Cézilly F, Faivre B (2005) Male bill colour and age are associated with parental abilities and breeding performance in blackbirds. Behav Ecol Sociobiol 58:497–505
Rutowski RL (1985) Evidence for mate choice in a sulphur butterfly (Colias eurytheme). Z Tierpsychol 70:103–114
Rutowski RL, Gilchrist GW (1986) Copulation in Colias eurytheme (Lepidoptera: Pieridae): patterns and frequency. J Zool 209:115–124
Rutowski RL, Gilchrist GW, Terkanian B (1987) Female butterflies mated with recently mated males show reduced reproductive output. Behav Ecol Sociobiol 20:319–322
Senar JC, Figuerola J, Pascual J (2002) Brighter yellow blue tits make better parents. Proc R Soc Lond (B) 269:257–261
Silberglied RE, Taylor OR (1978) Ultraviolet reflection and its behavioral role in the courtship of the sulphur butterflies Colias eurytheme and C. philodice (Lepidoptera, Pieridae). Behav Ecol Sociobiol 3:203–243
Tallamy DW, Burton Darlington M, Pesek JD, Powell BE (2003) Copulatory courtship signals male genetic quality in cucumber beetles. Proc R Soc Lond (B) 270:77–82
Talloen W, Van Dyck H, Lens L (2004) The cost of melanization: butterfly wing coloration under environmental stress. Evolution 58:360–366
Thornhill R (1976) Sexual selection and nuptial feeding behavior in Bittacus apicalis (Insecta: Mecoptera). Am Nat 110:529–548
Torres-Vila LM, Jennions MD (2005) Male mating history and female fecundity in the Lepidoptera: do male virgins make better partners? Behav Ecol Sociobiol 57:318–326
Vahed K (1998) The function of nuptial feeding in insects: a review of empirical studies. Biol Rev 73:43–78
Velando A, Torres R, Espinosa I (2005) Male coloration and chick condition in blue-footed booby: a cross-fostering experiment. Behav Ecol Sociobiol 58:175–180
Wagner WE, Harper CJ (2003) Female life span and fertility are increased by the ejaculates of preferred males. Evolution 57:2054–2066
Watt WB (1964) Pteridine components of wing pigmentation in the butterfly Colias eurytheme. Nature 201:1326–1327
Wedell N (1996) Mate quality affects reproductive effort in a paternally investing species. Am Nat 148:1075–1088
Wedell N (2006) Male genotype affects female fitness in a paternally investing species. Evolution 60:1638–1645
Wing SR (1988) Cost of mating for female insects: risk of predation in Photinus collustrans (Coleoptera, Lampyridae). Am Nat 131:139–142
Zahavi A (1975) Mate selection—a selection for a handicap. J Theor Biol 53:205–214