Competiția spermei - Sperm competition

Sperma umană colorată
Spermatozoizii umani

Concurența spermatozoizilor este procesul competitiv dintre spermatozoizii a doi sau mai mulți bărbați diferiți pentru a fertiliza același ovul în timpul reproducerii sexuale . Concurența poate apărea atunci când femelele au mai mulți parteneri potențiali de împerechere. Alegerea mai mare și varietatea de perechi mărește șansa unei femele de a produce descendenți mai viabili. Cu toate acestea, mai mulți prieteni pentru o femeie înseamnă că fiecare bărbat are șanse reduse de a produce descendenți. Concurența spermatozoizilor este o presiune evolutivă asupra bărbaților și a condus la dezvoltarea de adaptări pentru a crește șansele bărbaților de a avea succes în reproducere . Concurența spermei are ca rezultat un conflict sexual de interese între bărbați și femei. Bărbații au dezvoltat mai multe tactici defensive, inclusiv: protejarea perechilor , dopurile de împerechere și eliberarea substanțelor seminale toxice pentru a reduce tendințele de re-împerechere a femeilor de a face față concurenței spermei. Tacticile ofensive ale competiției spermatozoizilor implică interferența directă a unui bărbat asupra succesului reproductiv al altui mascul, de exemplu prin îndepărtarea fizică a spermei unui alt mascul înainte de împerechere cu o femeie. Pentru un exemplu, a se vedea Gryllus bimaculatus .

Competiția cu sperma este adesea comparată cu a avea bilete la tombolă ; un bărbat are șanse mai mari de a câștiga (adică crește descendenți) cu cât are mai multe bilete (adică cu cât mai mult spermă inseminează o femeie). Cu toate acestea, spermatozoizii nu sunt liberi să producă și, ca atare, se estimează că bărbații produc spermă de o dimensiune și un număr care le va maximiza succesul în competiția spermei. Producând mulți spermatozoizi, bărbații pot cumpăra mai multe „bilete la tombolă” și se crede că selecția pentru numeroși spermatozoizi a contribuit la evoluția anizogamiei cu spermatozoizi foarte mici (din cauza schimbului de energie între dimensiunea și numărul spermei). Alternativ, un mascul poate evolua mai rapid spermatozoizii pentru a permite spermatozoizilor să ajungă și să fertilizeze mai întâi ovulul femelei . Zeci de adaptări au fost documentate la bărbați care îi ajută să reușească în competiția spermei.

Adaptări defensive

Neolamprologus pulcher

Paza de mate este o trăsătură de comportament defensivă care apare ca răspuns la competiția spermei; masculii încearcă să împiedice alți bărbați să se apropie de femelă (și / sau invers) împiedicând astfel partenerul lor să se angajeze în alte copulații . Protejarea precopulatorie și postcopulatoare a matei se produce la păsări, șopârle, insecte și primate. Protecția mate-ului există și la speciile de pești Neolamprologus pulcher , întrucât unii masculi încearcă să „strecoare” împerecherile cu femelele pe teritoriul altor masculi. În aceste cazuri, bărbații își păstrează femela ținându-i în apropierea suficientă, astfel încât, dacă un bărbat adversar apare pe teritoriul său, el va putea lupta împotriva bărbatului rival, ceea ce va împiedica femela să se angajeze în copulare extra-pereche cu masculul rival.

Organismele cu sisteme de împerechere poliginoase sunt controlate de un mascul dominant. În acest tip de sistem de împerechere, masculul este capabil să se împerecheze cu mai multe femele dintr-o comunitate. Bărbații dominanți vor domni peste comunitate până când un alt pretendent va păși și îl va răsturna. Actualul bărbat dominant își va apăra titlul de bărbat dominant și va apăra și femelele cu care se împerechează și descendenții pe care îi naște. Sigiliul elefant se încadrează în această categorie, deoarece poate participa la meciuri violente sângeroase pentru a-și proteja comunitatea și a-și apăra titlul de bărbat alfa. Dacă masculul alfa este într-un fel răsturnat de nou-venit, copiii săi vor fi, cel mai probabil, uciși, iar noul mascul alfa va începe de la capăt cu femelele din grup, astfel încât descendența sa să poată fi transmisă mai departe.

Protecția strategică a partenerului apare atunci când masculul protejează femela numai în perioadele ei fertile. Această strategie poate fi mai eficientă, deoarece poate permite bărbatului să se angajeze atât în ​​paternitate extra-pereche, cât și în paternitate în interiorul perechii. Acest lucru se datorează și faptului că este eficient din punct de vedere energetic pentru bărbat să-și păzească partenerul în acest moment. Există multă energie care se cheltuiește atunci când un bărbat își păzește partenerul. De exemplu, în sistemele poliginoase de protecție a partenerilor, costurile energetice ale bărbaților își apără titlul de bărbat alfa al comunității lor. Lupta este foarte costisitoare în ceea ce privește cantitatea de energie folosită pentru a-și păzi partenerul. Aceste atacuri se pot întâmpla de mai multe ori, ceea ce afectează bunăstarea fizică a bărbatului. Un alt cost al protecției mate în acest tip de sistem de împerechere este creșterea potențială a răspândirii bolii. Dacă un bărbat are o boală cu transmitere sexuală, el poate transmite femeile cu care copulează, ceea ce poate duce la epuizarea haremului. Acesta ar fi un cost energetic pentru ambele sexe pentru motivul că, în loc să folosească energia pentru reproducere, o redirecționează spre a se elibera de această boală. Unele femele beneficiază, de asemenea, de poliginie, deoarece copulațiile suplimentare de perechi la femele cresc diversitatea genetică cu comunitatea speciei respective. Acest lucru se întâmplă deoarece bărbatul nu este capabil să vegheze asupra tuturor femelelor și unele vor deveni promiscu. În cele din urmă, masculul nu va avea o nutriție adecvată, ceea ce îl face pe bărbat să nu poată produce spermă. De exemplu, amfipodele masculine își vor epuiza rezervele de glicogen și trigliceride doar pentru a le alimenta după ce masculul a terminat de păzit acel partener. De asemenea, dacă aportul de energie nu este egal cu energia cheltuită, atunci acest lucru ar putea fi potențial fatal pentru bărbat. Este posibil ca bărbații să fie nevoiți să parcurgă distanțe lungi în timpul sezonului de reproducere pentru a găsi o femelă care să-și scurgă absolut energia. Au fost efectuate studii pentru a compara costul hrănirii peștilor care migrează și a animalelor rezidențiale. Studiile au concluzionat că peștii care erau rezidențiali aveau stomacuri mai plini care conțineau o calitate mai mare a prăzii în comparație cu omologii lor migranți. Cu toate aceste costuri energetice care se asociază cu paza unui partener, sincronizarea este crucială, astfel încât bărbatul să poată folosi cantitatea minimă de energie. Acesta este motivul pentru care este mai eficient pentru bărbați să aleagă un partener în perioadele lor fertile. De asemenea, bărbații vor fi mai predispuși să își păzească partenerul atunci când în apropiere există o densitate mare de masculi. Uneori, organismele folosesc tot acest timp și planifică să facă curte cu un partener pentru a se culca și poate că nici măcar nu este interesată. Există un risc de încornorare, întrucât un bărbat rival poate curta cu succes femela, pe care bărbatul care o curtea inițial nu o putea face.

Cu toate acestea, există beneficii care sunt asociate cu protecția partenerului. Într-un sistem de protecție a împerecherii, ambele părți, bărbați și femei, pot beneficia în mod direct și indirect de acest lucru. De exemplu, femeile pot beneficia indirect de a fi protejate de un partener. Femelele pot aprecia o scădere a prădării și hărțuirii de la alți bărbați în timp ce pot observa omologul ei masculin. Acest lucru îi va permite să recunoască anumite trăsături pe care le consideră ideale, astfel încât să poată găsi un alt bărbat care emulează acele calități. În relațiile poliginoase, bărbatul dominant al comunității beneficiază, deoarece are cel mai bun succes de fertilizare. Comunitățile pot include 30 până la 100 de femele și, în comparație cu ceilalți masculi, îi vor spori mult șansele de a se împerechea.

Bărbații care au curtat cu succes un potențial partener vor încerca să-i țină departe de vederea altor bărbați înainte de copulare. O modalitate prin care organismele realizează acest lucru este mutarea femelei într-o locație nouă. Anumiți fluturi, după ce au adus femela, o vor ridica și o vor zbura departe de vecinătatea potențialilor masculi. La alte insecte, masculii vor elibera un feromon pentru a-și face partenerul neatractiv pentru alți masculi sau feromonul îi maschează mirosul complet. Anumiți greieri vor participa la o curte puternică până când femela îi acceptă gestul și apoi devine brusc tăcut. Unele insecte, înainte de împerechere, își vor asuma poziții tandem față de partenerul lor sau se vor poziționa într-un mod pentru a împiedica alți masculi să încerce să se împerecheze cu femela respectivă. Fluturele masculin damă a dezvoltat o metodă inteligentă pentru a atrage și a păzi un partener. El se va situa în apropierea unei zone care posedă resurse valoroase de care are nevoie femeia. Apoi va alunga orice mascul care se apropie și acest lucru îi va spori foarte mult șansele de a se culca cu orice femeie care vine în acea zonă.

În post-copulatorii, bărbații care protejează partenerii încearcă să împiedice alți masculi să se împerecheze cu femela cu care s-au împerecheat deja. De exemplu, milipedii masculi din Costa Rica vor călări pe spatele partenerului lor, informându-i pe ceilalți masculi că a luat-o. Gândacii japonezi își vor asuma o poziție tandem față de femelă după copulare. Acest lucru poate dura până la câteva ore, permițându-i să alunge orice mascul rival, oferind spermei sale o mare șansă de a fertiliza ovulul femelei. Aceste și alte tipuri de metode îl fac pe bărbat să se apere protejându-și partenerul. Se știe că elefanții se angajează în bătălii sângeroase pentru a-și păstra titlul de mascul dominant, astfel încât să poată împerechea cu toate femelele din comunitatea lor.

Mămica indiană
Drosophila melanogaster

Dopurile copulatoare sunt frecvent observate la insecte, reptile, unele mamifere și păianjeni. Dopurile copulatoare sunt inserate imediat după ce un mascul copulează cu o femelă, ceea ce reduce posibilitatea fertilizării prin copulații ulterioare de la un alt mascul, prin blocarea fizică a transferului spermei. Dopurile de împerechere Bumblebee , pe lângă faptul că asigură o barieră fizică pentru alte copulații, conțin acid linoleic , care reduce tendințele de re-împerechere a femelelor. O specie de Sonoran desert Drosophila , Drosophila mettleri , foloseste dopuri pentru a permite masculi de împerechere pentru a controla femelele spațiu de rezervă sperma au la dispoziție. Acest comportament asigură masculilor cu succes mai mare de împerechere în detrimentul controlului feminin al spermei (selecția spermei).

În mod similar, bărbații Drosophila melanogaster eliberează fluide seminale toxice, cunoscute sub numele de ACP (proteine ​​ale glandei accesorii), din glandele lor accesorii pentru a împiedica femeia să participe la copulații viitoare. Aceste substanțe acționează ca un anti-afrodisiac provocând o deprimare a copulărilor ulterioare și stimulează, de asemenea, ovulația și oogeneza. Proteinele seminale pot avea o influență puternică asupra reproducerii, suficientă pentru a manipula comportamentul și fiziologia femeii.

O altă strategie, cunoscută sub numele de partiționarea spermei, apare atunci când bărbații își păstrează cantitatea limitată de spermă prin reducerea cantității de spermă expulzată. În Drosophila , cantitatea de ejaculare în timpul copulărilor secvențiale este redusă; acest lucru are ca rezultat rezervele de spermă femelă pe jumătate umplute în urma unui singur eveniment copulator, dar permite masculului să se împerecheze cu un număr mai mare de femele fără a epuiza aprovizionarea cu spermă. Pentru a facilita împărțirea spermei, unii bărbați au dezvoltat moduri complexe de stocare și livrare a spermei. În lutul cu cap albastru, Thalassoma bifasciatum , conducta spermatozoizilor este secționată în mai multe camere mici, care sunt înconjurate de un mușchi care permite bărbatului să regleze cât de mult spermă este eliberat într-un singur eveniment copulator.

O strategie comună în rândul insectelor este ca bărbații să participe la copulații prelungite. Angajându-se în copulații prelungite, un bărbat are o șansă sporită de a plasa mai mulți spermatozoizi în tractul reproductiv al femelei și de a împiedica femeia să copuleze cu alți masculi.

S-a constatat că unii molii masculi ( Poecilia ) au dezvoltat indicii sociale înșelătoare pentru a combate concurența spermei. Bărbații focali vor direcționa atenția sexuală către femeile de obicei nepreferate atunci când este prezent un public de alți bărbați. Acest lucru încurajează masculii care urmăresc să încerce să se împerecheze cu femela nepreferată. Acest lucru se face într-o încercare de a reduce încercările de împerechere cu femela preferată de bărbatul focal, deci scăderea competiției spermatozoizilor.

Adaptări jignitoare

Comportamentul ofensator de adaptare diferă de comportamentul defensiv, deoarece implică o încercare de a distruge șansele oportunității unui alt mascul de a reuși în copulare prin angajarea într-un act care încearcă să pună capăt succesului fertilizării masculului anterior. Acest comportament ofensator este facilitat de prezența anumitor trăsături, care se numesc armamente. Un exemplu de armament sunt coarnele . Mai mult, prezența unei trăsături jignitoare servește uneori ca semnal de stare . Simpla afișare a unui armament poate fi suficientă pentru a alunga competiția fără a se angaja într-o luptă, economisind astfel energie. Un bărbat din partea ofensivă a protecției partenerului poate pune capăt șanselor bărbatului păzitor la o inseminare reușită, luptându-se cu bărbatul păzitor pentru a avea acces la femelă. În Drosophila , bărbații eliberează lichide seminale care conțin toxine suplimentare, cum ar fi feromoni și enzime modificate, care sunt secretate de glandele lor accesorii destinate distrugerii spermatozoizilor care și-au făcut deja drum în tractul reproductiv al femelei, după o recopulare recentă. Pe baza ideii „ ultimului precedent masculin ”, unii bărbați pot îndepărta sperma de la bărbații anteriori ejaculând spermă nouă în femelă; împiedicând oportunitățile de inseminare de succes ale masculului anterior.

Alegerea mate

„Ipoteza bună a spermei” este foarte frecventă în sistemele de împerechere poliandre . „Ipoteza bună a spermatozoizilor” sugerează că structura genetică a unui bărbat va determina nivelul competitivității sale în competiția spermei. Când un bărbat are „spermă bună”, este capabil să genereze descendenți mai viabili decât bărbații care nu au genele „spermei buni”. Femelele pot selecta bărbații care au aceste gene superioare de „spermă bună”, deoarece înseamnă că descendenții lor vor fi mai viabile și vor moșteni genele „spermatozoizilor buni”, care își vor crește nivelul de fitness atunci când sperma lor concurează.

Studiile arată că există mai mult în determinarea competitivității spermatozoizilor în competiția spermei, în plus față de structura genetică a unui bărbat. Aportul alimentar al unui bărbat va afecta, de asemenea, concurența spermei. O dietă adecvată constând în cantități crescute de dietă și, uneori, un raport mai specific la anumite specii va optimiza numărul spermei și fertilitatea. Cantitățile de proteine ​​și carbohidrați au fost testate pentru efectele sale asupra producției de spermă și a calității la muștele adulte ale fructelor (Diptera: Tephritidae). Studiile au arătat că aceste muște trebuie să ingereze în mod constant carbohidrați și apă pentru a supraviețui, dar proteina este, de asemenea, necesară pentru a atinge maturitatea sexuală. În plus, s-a demonstrat că dieta mediteraneană a mușchilor fructelor afectează succesul împerecherii masculine, durata copulei, transferul spermei și participarea bărbaților la pui. Toate acestea necesită o dietă bună cu substanțe nutritive pentru o producție adecvată de gamete, precum și energie pentru activități, care include participarea la leks.

În plus, cantitățile de proteine ​​și carbohidrați s-au dovedit a avea un efect asupra producției de spermă și asupra fertilității la gândacul patat. S-au folosit diete holidice care au permis efectuarea unor măsurători specifice de proteine ​​și carbohidrați, conferindu-i credibilitate. S-a observat o corelație directă în numărul de spermatozoizi și în totalul aportului de alimente. Mai precis, producția optimă de spermă a fost măsurată la un raport de proteine ​​1: 2 la carbohidrați. Fertilitatea spermei a fost cea mai bună la un raport de proteine ​​similar cu carbohidrații de 1: 2. Această aliniere strânsă factorează în mare măsură determinarea fertilității masculine în Nauphoeta cinerea . În mod surprinzător, viabilitatea spermatozoizilor nu a fost afectată de nicio modificare a raportului alimentar sau a dietelor. Se presupune că viabilitatea spermei este mai afectată de structura genetică, ca în „ipoteza bună a spermei”. Aceste rapoarte și rezultate nu sunt în concordanță cu multe alte specii și chiar intră în conflict cu unele. Se pare că nu pot exista concluzii cu privire la ce tip de dietă este necesară pentru a influența pozitiv competiția spermei, ci mai degrabă să înțelegem că diferitele diete joacă un rol în determinarea concurenței spermei în alegerea partenerului.

Consecințe evolutive

Un răspuns evolutiv la competiția spermei este varietatea morfologiei penisului a multor specii. De exemplu, forma penisului uman poate să fi fost modelată selectiv de competiția spermei. Este posibil ca penisul uman să fi fost selectat pentru a deplasa fluidele seminale implantate în tractul reproductiv feminin de către un bărbat rival. Mai exact, forma creastei coronare poate promova deplasarea fluidului seminal dintr-o împerechere anterioară prin acțiune de împingere în timpul actului sexual . Un studiu din 2003 realizat de Gordon G. Gallup și colegii săi a concluzionat că un scop evolutiv al mișcării de împingere caracteristică actului sexual intens este ca penisul să „răscolească” materialul seminal al altui bărbat înainte de a-l depune.

Evoluția pentru creșterea volumului ejaculat în prezența concurenței spermatozoizilor are o consecință asupra dimensiunii testiculului . Testiculele mari pot produce mai mulți spermatozoizi necesari pentru ejaculate mai mari și pot fi găsiți în regnul animal atunci când are loc competiția spermei. S-a documentat că bărbații cu testicule mai mari au obținut rate de succes reproductive mai mari decât masculii cu testicule mai mici la șmipci de pin galben mascul . La peștele chichlid, s-a constatat că concurența sporită a spermei poate duce la un număr mai mare de spermatozoizi, dimensiuni ale celulelor spermatozoide și viteze de înot ale spermei.

La unele insecte și păianjeni, de exemplu Nephila fenestratul , organul copulator mascul se rupe sau se rupe la sfârșitul copulării și rămâne în femelă pentru a servi drept dop copulator. Se consideră că aceste organe genitale rupte sunt un răspuns evolutiv la competiția spermei. Această afectare a organelor genitale masculine înseamnă că acești masculi se pot împerechea o singură dată.

Alegere feminină pentru bărbații cu spermă competitivă

Factorii feminini pot influența rezultatul competiției spermatozoizilor printr-un proces cunoscut sub numele de „alegerea spermei”. Proteinele prezente în tractul reproductiv feminin sau pe suprafața ovulului pot influența sperma care reușește să fertilizeze ovulul. În timpul alegerii spermei, femeile sunt capabile să discrimineze și să folosească diferențial sperma de la diferiți bărbați. Un caz în care se știe că acest lucru se produce este consangvinizarea; femelele vor folosi preferențial sperma de la un bărbat înrudit mai îndepărtat decât o rudă apropiată.

Evitarea consangvinizării post-copulatorii

Consangvinizarea are în mod obișnuit consecințe negative asupra condiției fizice ( depresie consangvinizantă ) și, ca urmare, speciile au dezvoltat mecanisme pentru a evita consangvinizarea. Depresia consangvinizării se consideră că se datorează în mare măsură expresiei mutațiilor recesive dăunătoare homozigote . Încrucișarea între indivizi fără legătură conduce de obicei la mascarea mutațiilor recesive dăunătoare la descendenți.

Au fost descrise numeroase mecanisme de evitare a consangvinizării care funcționează înainte de împerechere. Cu toate acestea, mecanismele de evitare a consangvinizării care funcționează după copulare sunt mai puțin cunoscute. La guppi , apare un mecanism post-copulator de evitare a consangvinizării bazat pe competiția dintre spermatozoizii masculi rivali pentru obținerea fertilizării. În competițiile dintre spermatozoizii de la un bărbat neînrudit și de la un bărbat frate complet, s-a observat o tendință semnificativă în paternitate față de bărbatul neînrudit.

Experimentele de fertilizare in vitro la șoarece au oferit dovezi ale selecției spermei la nivel gametic. Când spermatozoizii bărbaților frați și ne-frați au fost amestecați, s-a observat o tendință de fertilizare față de sperma bărbaților nefrăți. Rezultatele au fost interpretate ca selecție a spermei conduse de ovule împotriva spermatozoizilor înrudiți.

Muștele fructelor de sex feminin ( Drosophila melanogaster ) au fost împerecheate cu bărbați cu patru grade diferite de legătură genetică în experimentele de competiție. Capacitatea competitivă a spermei a fost corelată negativ cu relația.

Greierii feminini ( Teleogryllus oceanicus ) par să folosească mecanisme post-copulatorii pentru a evita producerea descendenților consangvinizați. Atunci când sunt împerecheați atât cu un frate, cât și cu un bărbat fără legătură, femeile înclină paternitatea spre bărbatul fără legătură.

Suport empiric

Imagine microscopică electronică de scanare a lancetei parasperme imature ( morf infertil al spermatozoizilor ) de Fusitriton oregonensis care arată peria cozii încă prezentă, care se dezvoltă ulterior într-o parte a corpului paraspermului. Se produce atunci când apare competiția spermei.

S-a constatat că, din cauza alegerii feminine (vezi selecția sexuală ), morfologia spermei la multe specii apare în multe variante pentru a acomoda sau combate (a se vedea conflictul sexual ) morfologia și fiziologia tractului reproductiv feminin . Cu toate acestea, este dificil de înțeles interacțiunea dintre forma și structura reproductivă feminină și masculină care apare în tractul reproductiv feminin după împerechere, care permite concurența spermei. Femelele poliandre se împerechează cu mulți parteneri de sex masculin. Femelele multor specii de artropode , moluște și alte filate au un organ specializat de stocare a spermei numit spermatheca, în care spermatozoizii diferiților masculi concurează uneori pentru un succes reproductiv sporit. Se știe că speciile de greieri, în special Gryllus bimaculatus , prezintă selecție sexuală poliandroasă. Bărbații vor investi mai mult în ejaculare atunci când concurenții se află în mediul imediat al femelei.

Există dovezi care ilustrează capacitatea spermatozoizilor similari genetic de a coopera astfel încât să asigure supraviețuirea omologilor lor, asigurând astfel implementarea genotipurilor lor către fertilizare. Cooperarea conferă un avantaj competitiv prin mai multe mijloace, unele dintre acestea includ incapacitarea altor spermatozoizi concurenți și agregarea de spermatozoizi similari genetic în structuri care promovează navigarea eficientă a tractului reproductiv feminin și, prin urmare, îmbunătățesc capacitatea de fertilizare. Astfel de caracteristici conduc la adaptări morfologice care se potrivesc scopurilor metodelor de cooperare în timpul competiției. De exemplu, spermatozoizii posedați de șoarecele de lemn ( Apodemus sylvaticus ) posedă un cârlig apical care este folosit pentru a se atașa de alți spermatozoizi pentru a forma trenuri mobile care sporesc motilitatea prin tractul reproductiv feminin. Spermatozoizii care nu reușesc să se încorporeze în trenurile mobile au mai puține șanse să se angajeze în fertilizare. Alte dovezi nu sugerează nicio legătură între concurența spermatozoizilor și morfologia cârligului spermei.

Selecția pentru a produce mai mult spermă poate fi, de asemenea, selectată pentru evoluția testiculelor mai mari . Relațiile dintre specii între frecvența împerecherii multiple de către femele și mărimea testiculului masculin sunt bine documentate în multe grupuri de animale. De exemplu, printre primate, gorilele femele sunt relativ monogame, deci gorilele au testicule mai mici decât oamenii , care la rândul lor au testicule mai mici decât bonobii extrem de promiscuți . Cimpanzeii masculi care trăiesc într-o comunitate structurată multi-masculină, multi-feminină, au testicule mari pentru a produce mai mult spermă, oferindu-i, așadar, șanse mai mari să fertilizeze femela. În timp ce comunitatea gorilelor este formată dintr-un mascul alfa și două sau trei femele, atunci când gorilele femele sunt gata să se împerecheze, în mod normal, doar masculul alfa este partenerul lor.

În ceea ce privește dimorfismul sexual în rândul primatelor, oamenii se încadrează într-un grup intermediar cu diferențe sexuale moderate în mărimea corpului, dar testicule relativ mari. Acesta este un model tipic al primatelor în care mai mulți bărbați și femele trăiesc împreună într-un grup, iar bărbatul se confruntă cu un număr intermediar de provocări de la alți masculi în comparație cu poliginia și monogamia exclusive, dar concurența frecventă a spermei.

Alte mijloace de concurență a spermei ar putea include îmbunătățirea spermei în sine sau a materialelor sale de ambalare ( spermatofor ).

Damselfly masculin cu aripi negre oferă un exemplu izbitor de adaptare la concurența spermei. Se știe că femelele cu aripi negre se împerechează cu mai mulți masculi în doar câteva ore și, prin urmare, posedă un recipient cunoscut sub numele de spermatheca care stochează sperma. În timpul procesului de împerecherie, masculul damselfly își va pompa abdomenul în sus și în jos, folosind penisul său special adaptat, care acționează ca o perie de curățare pentru a îndepărta sperma unui alt mascul. Această metodă se dovedește destul de reușită și se știe că femeia damselfly elimină 90-100% din sperma concurentă.

Dunnocks masculi ( Prunella modularis ) ciocănesc la cloaca femelei, îndepărtând spermatozoizii colegilor anteriori.

O strategie similară a fost observată la dunnock , o pasăre mică. Înainte de a se împerechea cu femela poliandroasă , dunnock-ul masculin se aruncă la cloaca femelei pentru a descoperi sperma spontanului pretendent masculin.

La musca Dryomyza anilis , femelele se împerechează cu mai mulți masculi. Beneficiază bărbatul să încerce să fie ultimul care se împerechează cu o anumită femelă. Acest lucru se datorează faptului că pare să existe o creștere procentuală cumulativă a fertilizării pentru masculul final, astfel încât ouăle depuse în ultima luptă de ovipoziție sunt cele mai reușite.

O noțiune a apărut în 1996 că la unele specii, inclusiv la oameni, o fracțiune semnificativă de spermatozoizi se specializează într-o manieră astfel încât să nu poată fertiliza ovulul, ci au în schimb efectul principal de a opri sperma de la alți masculi să ajungă la ou, de exemplu prin uciderea le cu enzime sau prin blocarea accesului acestora. Acest tip de specializare a spermei a devenit cunoscut popular ca „spermă kamikaze” sau „spermă ucigașă”, dar majoritatea studiilor ulterioare acestei noțiuni popularizate nu au reușit să confirme lucrările inițiale cu privire la această problemă. Deși în prezent există, de asemenea, puține dovezi ale spermei ucigașe la animalele neumane, anumite melci au un morf infertil al spermei („parasperm”) care conține lizozime , ceea ce duce la speculații că ar putea să degradeze sperma unui rival.

Concurența spermei a dus la alte adaptări, cum ar fi ejaculatele mai mari , copulația prelungită , depunerea unui dop copulator pentru a preveni re-împerecherea femelei sau aplicarea de feromoni care reduc atractivitatea femelei. Adaptarea trăsăturilor spermatozoizilor, cum ar fi lungimea, viabilitatea și viteza, ar putea fi constrânsă de influența ADN citoplasmatic (de exemplu, ADN mitocondrial ); ADN-ul mitocondrial este moștenit doar de la mamă și se crede că acest lucru ar putea reprezenta o constrângere în evoluția spermei.

Vezi si

Referințe

Lecturi suplimentare