Fråga:
Finns det några bevis för att sexuellt urval kan leda till utrotning av arter?
Marta Cz-C
2011-12-20 01:46:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Darwin föreslog att sexuellt urval, särskilt genom kvinnligt val, kan motverka naturligt urval. Teoretiska modeller, till exempel en Fisherian runaway-process, antyder att preferensutveckling och föredragna fenotyper kan driva varandra i ständigt ökande hastighet.

Eftersom en man kan befrukta många kvinnor, kan man föreställa sig att naturligt urval mot föredragna men energiskt dyra fenotyper kan vara svaga och att hela processen kanske inte saktar ner tillräckligt snabbt (dvs. vara tillräckligt självbegränsande) . Om manlig dödlighet är hög och antalet är lågt kan slumpmässiga fluktuationer lätt orsaka utrotningen av befolkningen.

Finns det några fossila eller experimentella bevis för att detta verkligen kan hända?

Två svar:
#1
+53
DVK
2011-12-20 21:02:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

TL; DR :

  • Det finns en brist på faktiska experimentella bevis. Men:

    • det finns minst en studie som bekräftade processen ([ STUDIE # 7 ] - Myxococcus xanthus; av Fiegna och Velicer, 2003).

    • En annan studie bekräftade experimentellt också högre utrotningsrisk ([ STUDIE # 8 ] - Paul F. Dohertys studie av dimorfa fågelarter och [ STUDIE # 9 ] - Denson K. McLain).

  • Teoretiska studier ger något oroliga resultat - vissa modeller stöder den evolutionära självmord och vissa modeller inte - den största skillnaden verkar vara variationen i miljöbelastningen.

  • Om du inkluderar mänsklig predation uteslutande baserad på sexuellt utvalda egenskaper finns det definitivt exempel, t.ex Arabian Oryx


Först och främst kan detta vara fusk men ett exempel är utrotningen eftersom en rovdjurart specifikt väljer arten för att för vald funktion.

Det mest uppenbara fallet är när rovdjuret är mänskligt. Som ett slumpmässigt exempel jagades nästan arabisk Oryx till utrotning specifikt på grund av deras horn.


Observera att detta INTE är en enkel fråga - till exempel det ofta citerade i vetenskaplig litteratur exempel på Irländsk älg som förmodligen utrotades på grund av sin hjorthornstorlek kanske inte är ett bra kristallklart exempel. För en mycket grundlig analys, se: " Sexigt att dö för? Sexuellt urval och risk för utrotning " av Hanna Kokko och Robert Brooks, Ann. Zool. Fennici 40: 207-219 . [ STUDIE # 1 ]

De finner specifikt att evolutionärt "självmord" är osannolikt i deterministiska miljöer, åtminstone om kostnaden för funktionen bärs av den enskilda organismen själv.

En annan studie som resulterade i ett negativt resultat var " Sexuellt urval och risken för utrotning hos däggdjur ", Edward H. Morrow och Claudia Fricke; Royal Society Proceedings: Biological Sciences, Publicerad online den 4 november 2004, s 2395-2401 [ STUDIE # 2 ]

Syftet med denna studie var därför att undersöka om nivån på sexuell selektion (mätt som resttestmassa och sexuell storlek dimorfism) var relaterad till risken för utrotning som däggdjur för närvarande upplever. Vi hittade inga bevis för ett samband mellan dessa faktorer, även om våra analyser kan ha blivit förvirrade av den möjliga dominerande effekten av samtida antropogena faktorer.


Men om man tar hänsyn till förändringar i miljön blir utrotningen teoretiskt möjlig. Från " Runaway Evolution to Self-Extinction Under Asymmetrical Competition " - Hiroyuki Matsuda och Peter A. Abrams; Evolution Vol. 48, nr 6 (december 1994), s. 1764-1772 : [ STUDIE # 3 ]

Vi visar att ren intraspecifik konkurrens kan orsaka utveckling av extrema konkurrensförmågor som i slutändan resulterar i utrotning, utan påverkan från andra arter. Den enda förändringen i modellen som krävs för detta resultat är antagandet om en icke-normal fördelning av resurser av olika storlekar mätt på en logaritmisk skala. Detta antyder att taxoncykler, om de existerar, kan drivas av konkurrens inom och inte mellan arter. Självutrotning inträffar inte när den fördel som ges av ett stort värde av det konkurrerande drag (t.ex. storlek) är relativt liten, eller när bärförmågan minskar i en relativt snabb takt med ökningar av egenskaper. Bevisen för dessa antaganden diskuteras. Resultaten tyder på ett behov av mer data om resursfördelningar och storleksfördelar för att förstå utvecklingen av konkurrensdrag som kroppsstorlek.


När det gäller stöd för bevis finns vissa studier listade i " Kan anpassning leda till utrotning? " av Daniel J. Rankin och Andre ´s Lo´pez-Sepulcre, OICOS 111: 3 (2005) . [ STUDIE # 4 ]

De citerar 3:

Det första exemplet är en studie om den japanska medakafisken Oryzias latipes ( Muir och Howard 1999 - [STUDIE # 5]) . Transgena män som hade modifierats för att inkludera en laxtillväxthormongen är större än deras motsvarigheter av vild typ, även om deras avkommor har en lägre fruktbarhet (Muir och Howard 1999). Kvinnor föredrar att para sig med större män, vilket ger de större transgena män en fitnessfördel jämfört med vildtypshanar. Avkommor som produceras med transgena män har emellertid en lägre fruktbarhet, och därmed kommer den genomsnittliga kvinnliga fruktbarheten att minska. Så länge kvinnor företrädesvis parar sig med större män kommer befolkningstätheten att minska. Modeller av detta system har förutspått att om den transgena fisken släpptes ut i vildtyp befolkningen skulle transgenen spridas på grund av dess parningsfördel jämfört med vildtypshanter och befolkningen skulle utrotas (Muir och Howard 1999). En nyligen utvidgning av modellen har visat att alternativa parningstaktik av vildtypsmän kan minska graden av transgen spridning, men att detta fortfarande inte är tillräckligt för att förhindra utrotning av befolkningen (Howard et al. 2004). Även om evolutionärt självmord förutspåddes från extrapolering, snarare än observerades i naturen, utgör detta den första studien som gör en sådan förutsägelse från empiriska data .

Hos torsk, Gadus morhua, det kommersiella fiske av stora individer har resulterat i urval mot tidigare mognad och mindre kroppsstorlekar ( Conover and Munch 2002 [STUDY # 6] ). Under exploatering minskar hög dödlighet fördelarna med försenad mognad. Som ett resultat av detta har mindre vuxna, som mognar snabbare, en högre kondition i förhållande till sina större, långsamma mogna motsvarigheter (Olsen et al. 2004). Trots att de är mer framgångsrika i förhållande till långsamt mogna individer, producerar de snabbt mogna vuxna i genomsnitt färre avkommor. Denna anpassning, som drivs av det selektiva trycket från skörden, verkar ha föregått en fiskekollaps utanför Kanadas Atlantkust (Olsen et al. 2004). När torsken utvecklades till snabbmognad minskades beståndsstorleken gradvis tills den blev oöverkomlig och sårbar för stokastiska processer.

Det enda strikt experimentella beviset för evolutionärt självmord kommer från mikrobiologi. I den sociala bakterien Myxococcus xanthus kan individer utvecklas tillsammans till komplexa fruktstrukturer (Fiegna och Velicer 2003 - [ STUDIE # 7 ]). Individer i fruktkroppen släpps sedan som sporer för att bilda nya kolonier. Artificiellt utvalda fuskstammar producerar ett högre antal sporer än vilda typer. Dessa fuskare befanns invadera vildtypsstammar och så småningom orsaka utrotning av hela befolkningen (Fiegna och Velicer 2003). Bedrägerierna invaderar vildtyppopulationen eftersom de har en högre relativ kondition, men när de sprider sig genom befolkningen minskar de den totala densiteten, vilket driver dem själva och befolkningen där de bor till utrotning.


En annan experimentell studie var " Sexuellt urval påverkar lokal utrotning och omsättning i fågelsamhällen " - Paul F. Doherty, Jr., Gabriele Sorci, et al; 5858–5862 PNAS 13 maj 2003 vol. 100 nr. 10 [ STUDIE # 8 ]

Befolkningar under starkt sexuellt urval upplever ett antal kostnader, allt från ökad predation och parasitism till ökad känslighet för miljö och demografi stokasticitet. Dessa resultat har lett till förutsägelsen att lokala utrotningsgrader bör vara högre för artpopulationer med intensivt sexuellt urval. Vi testade denna förutsägelse genom att analysera dynamiken i naturliga fågelsamhällen i en kontinental skala över en period av 21 år (1975–1996) med hjälp av relevanta statistiska verktyg. I överensstämmelse med den teoretiska förutsägelsen, fann vi att sexuellt urval ökade riskerna för lokal utrotning (dikromatiska fåglar hade i genomsnitt 23% högre lokal utrotningsgrad än monokromatiska arter) . Trots högre sannolikheter för lokal utrotning minskade inte antalet dikromatiska arter under den period som undersöktes i denna studie. Detta mönster orsakades av högre lokala omsättningshastigheter för dikromatiska arter vilket resulterade i relativt stabila samhällen för båda grupperna av arter. Våra resultat tyder på att dessa samhällen fungerar som metacommunity, med ofta lokala utrotningar följt av kolonisering.

Detta resultat liknar en annan fågelcentrerad studie: Sexuellt urval och risken för utrotning av introducerade fåglar på oceaniska öar ": Denson K. McLain , Michael P. Moulton och Todd P. Redfearn. OICOS Vol. 74, nr 1 (okt. 1995), s. 27-34 [ STUDIE # 9 ]

Vi testar hypotesen att svaret på sexuellt urval ökar risken för utrotning genom att undersöka ödet för fjäderdräkt-monomorf kontra fjäderdräkt-dimorf fågelarter introducerade till de tropiska öarna Oahu och Tahiti. Vi antar att fjäderdräkt dimorfism är ett svar på sexuellt urval och vi antar att hanarna av fjäderdräktformiga arter upplever starkare sexuella selektionstryck än män av monomorfa arter. På Oahu är utrotningsgraden för dimorfa arter, 59%, signifikant större än för monomorf 23%. På Tahiti har endast 7% av de introducerade dimorfiska arterna kvarstått jämfört med 22% för den införda monomoen rphic arter .

...

Fjäderdräkt är signifikant förknippat med ökad risk för utrotning för passerids men obetydligt associerad för fringillids. Således stöds hypotesen att svar på sexuellt urval ökar risken för utrotning för passerids och för datamängden som helhet. Sannolikheten för utrotning var korrelerad med antalet arter som redan införts. Således kan arter som har svarat på sexuellt urval vara fattigare interspecifika konkurrenter när deras samhällen innehåller många andra arter.

Stort tack för alla artiklar! Jag tar en titt på det (även om det skulle ta lite tid).
Detta svar är en inspiration för alla på hela Stack Exchange. Tack!
#2
+5
fileunderwater
2013-06-06 16:21:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Med anknytning till din senaste kommentar om slumpmässiga fluktuationer i överlevnad, en ny teoretisk uppsats av Lee et al. 2011 studerar effekten av parningssystem på demografisk stokasticitet hos liten befolkning. Ingen empirisk data där dock. Deras huvudsakliga slutsats är att polygyni (i förhållande till könsförhållandet) kan leda till hög demografisk varians, vilket sänker stokastisk befolkningstillväxt och ökar utrotningsrisken. Den allmänna effekten kallas demografisk stokasticitet , en samplingseffekt som leder till slumpmässig variation i realiserade demografiska priser på grund av liten befolkningsstorlek.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...