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800px-Pfau_imponierend性选择 因为缺乏更好的用词,所以它是一个性感的概念。 查尔斯·达尔文(Charles Darwin)阐述了 人的后裔,与性有关的选择。在 第三只黑猩猩 贾里德·戴蒙德(Jared Diamond)赞同达尔文的论点,即性选择可以解释人类的起源,因为每个孤立的人群都有自己独特的审美偏好。 最近,进化心理学家杰弗里·米勒(Geoffrey Miller)提出了一种有趣的,甚至是投机性的论点。 交配的心:性选择如何塑造人性的进化。 显然,这是可以出售的科学知识。

性选择本身 有多种口味。 乍一看,最有悖常理的一个想法是这样的想法,即鹿角等许多特征的成本都很高,并且仅存在于发出健壮的信号的状态,这会导致成本降低而又不致残废。 这个想法是由阿莫兹·扎哈维(Amotz Zahavi)在 障碍原则 在1970年代。 最初由理查德·道金斯(Richard Dawkins)在原始版本的 自私的基因,扎哈维(Zahavi)的思想已被适度的主流接受,而道金斯(Dawkins)开创性著作的第二版反映了经过修订的评估。 这实际上是性选择的“良好基因”模型的子集,雌性是从一系列表现出变异负荷差异的雄性中选择的。 一种更加反复无常的性选择形式是“逃跑”,就像遗传漂变一样,不需要任何韵律或理由。 相反,任意初始偏好可以与正反馈回路中的遗传偏好结合在一起,从而使人口的平均表型值偏离先前的中位数,直到一旦性状开始变得过度适应不良,自然选择就会施加抵消压力(例如,想象选择)越来越长的尾羽,直到鸟类的飞行能力受到抑制)。

研究博客网站保罗_贾马蒂_2008但是,尽管该理论得到了必然的报道,并且在几本通俗科学著作中占据了中心地位,但性选择领域的主要作用还是在学术文献中(与此形成鲜明对比的是, 水生猿假说)。 正如经济学家可能会说的那样,许多关于性选择的言辞轮廓都高度程式化。 我们看到的是雄鹿的图像,雄鹿对着大鹿角,海豹着它们的东西,美丽的羽状鸟聚集起来, 。 紧接其后的是一组数学模型,这些模型颜色短,希腊符号长。 但是这些形式化模型是有价值的。 显然,就性别选择的表现而言,物种之间存在广泛的差异(如果在给定物种中,性选择或无性选择完全如此)。 象海豹的性二态性并不是判断所有物种的标准。 为了探究产生这种差异模式的变量,必须以代数方式对其进行分析,在其中可以对每个变量进行单独操作以正确表征其影响。 因此,从 美国博物学家 旨在表明如何 选型交配 可能会出现在性选择框架中 做爱不是战争:什么时候竞争能力较弱的男性应该选择劣质但可以抗辩的女性?:

男性对伴侣的选择是一种尚未充分选择的性选择机制。 一些理论研究表明,雄性可能会(但仅在极少数情况下)表现出相反的雄性配偶选择(RMMC;即,竞争激烈的雄性专注于繁殖力最强的雌性,而劣质雄性则只与繁殖力较弱的雌性配对以避免被更强大的竞争对手击败)。 在这里,我们提出了一个新模型,通过放宽先前模型的一些限制性假设并考虑广泛的已知因素来改变性选择的能力(男性对生殖的投资,女性之间的质量差异,经营状况)来探索RMMC。性别比例)。 出乎意料的是,我们发现雄性在广泛的情况下表现出相反的配偶选择。 RMMC主要发生在雌性遭遇率高而雄性将大部分时间用于繁殖的时候。 即使在男,男比赛中没有受伤的风险,或者当女性之间的质量差异很小时,也会采用这种取决于条件的策略。 因此,RMMC应该是性选择中广泛但被低估的组成部分,并应在很大程度上有助于许多类群中观察到的配对配对模式。

标题易读且引人入胜,但论文内容涉及数学公式和计算特质。 它尖叫着“相信我,我的参数!” 但是现实是一件复杂而繁杂的事情,可能要对它进行建模必须超越优雅的简单性。 如上所述,抽象的性选择模型通常是多余的。 那就是模型的美,您将所有精力从现实的重建中移除,直到您开始失去试图理解和预测的现实方面。 我对性选择文献并不完全熟悉,因此第一张表对我们了解先前模型的范围有所帮助,因为本文是本文的扩展,并在一定程度上与之相关。

性别比1

在这项研究中要重点关注的主要参数是雄性和雌性的质量,雄性之间的竞争以及交配的成本。 当前研究中检查的所有参数都与这些广泛的类别有关。 例如,密度会增加竞争,而性别比例也会改变。 这是“交配游戏”的模型,而不是某个物种的个体生活史中可能发生的所有现象,因此它受到某种特殊方式的约束。 男性有特定的有限寿命,可以建立一系列的关系。 这些关系自然是有限长度的,并且是给定男性寿命的特定比例,尽管该比例在模型中可能有所不同。 此外,雄性在获得生殖报酬之前必须进行“交配前保护”。 基本上,雄性与雌性配对后一段时间不能交配。 在此保护期内,雄性可能不得不抵挡求婚者,因此存在投资全部枯竭的风险。 这是男性和女性的素质都发挥作用的维度。 例如,低质量的雄性不是好的防守者,而高质量的雌性将引起很多关注。 还有一些因素,例如寻找伴侣时的掠夺风险,如果一个人失去了当前的伴侣而失去了上等男性,则必须这样做,或者,一个人最初没有配对,并正在决定是否拒绝接受与女性配对的提议。

坦白说,本文概述的模型是复杂的,它可能说了一些东西,他们必须将很多细节嵌套到补编中。 表2列出了所有感兴趣的参数。

性别比3

如您所见,某些参数具有一些离散值。 其中一些显然是现实中的连续变量,但出于建模目的,您必须简化操作,尤其是在要进行大量计算的情况下。 他们在参数的几种不同变化上进行了互动的“游戏”,并指出了男性的变化方式。 进化稳定策略。 下面的三幅图说明了高品质和低品质的男性对高品质和低品质的女性的响应地形,其中在y轴上交互的次数(从您的角度看,该轴突出“远离”)和“排斥指数”在Z轴上(垂直)。 高品质的雄性在顶部面板中,低品质的雄性在底部面板中,高品质的雌性在左侧面板中,最后,低品质的雌性在右侧面板中。 每个图形都有一个根据标签在x轴上变化的不同参数。

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拒绝指数是指低于0表示接受而高于拒绝。 在第一个数字中,变量是每个生殖事件花费的时间,范围是男性一生的1%至50%。 在这种情况下,高品质的男性总是接受高品质的女性,而拒绝低品质的女性。 但是随着投入时间的增加,低质量的雄性会更接受低质量的雌性,并倾向于拒绝高质量的雌性。 为什么? 高素质的女性很可能会吸引高素质的男性的注意力,低质量的男性无法与之抗衡。 在交配游戏中,与高质量雌性配对将是一种低回报的行动,因为保留这种雌性并繁殖的可能性很低。 对于低质量的雌性,其逻辑是相反的,这些雌性将吸引其他雄性的注意。 当然,这些雌性的繁殖力较弱,但从劣质雄性的角度来看,低繁殖力比无繁殖力要好。

第二个数字表示高品质和低品质雌性之间的受精率,从5%到100%。 在第二种情况下,两个班级之间的生育力没有差异,这解释了图B,当X轴接近100%时,高品质的雄性急剧下降到低品质的雌性的接受区域。 对于低质量的男性,情况就不同了,因为一旦比率差异开始收敛,他们就会更快地拒绝。 但是,请注意y轴的作用,即假设一个女性不保护伴侣时,女性互动的次数。 随着这些相互作用次数的增加,拒绝阈值会随着低质量雄性的越来越少而不断下降,以保护高质量雄性。 这必须是因为自由职业男性的互动次数越多,推测竞争性互动的次数也就越多,这些男性可以借此从一个守卫的男性“窃取”女性。

最后,最后一组数字集中在“工作性别比”(OSR)上。 OSR的范围是从女性偏爱的0.2到男性偏爱的2.4。 当女性数量不足时,高品质的男性将开始接受与低品质的女性的配对,如第三幅图的B部分所示。 在“稀缺”的环境中,这是有道理的。 低质量男性的行为更奇特。 在极端女性富余的情况下,他们的行为会收敛于高质量男性的行为:他们拒绝劣质女性,而接受高质量女性。 当性别比接近1时,低质量的男性开始排斥高质量的女性,而接受低质量的女性。 似乎在男性对雌性竞争的背景下,至少在遗传质量方面,平衡的配种比例会导致最佳的性状匹配(即,低质量的雄性可能更喜欢高质量的雌性,但这不是最佳的决定,因为这种可能性的回报很低)。 但是,随着性别比例趋向于男性过剩,低质量的男性没有好的选择。 高素质的女性会拒绝她们,因为有很多高质量的男性可供她们选择,而低质量的女性现在可以被高素质的男性接受,高品质的男性将在低质量的男性竞争中赢得她们。

这大部分是常识。 形式量化模型与语言描述之间的映射相当好。 我们直觉地知道,在男性过剩的情况下,将是低质量的男性被竖起腰,而低质量的女性将变得有价值。 您可以提供来自工科大学或军队的轶事,也可以引用历史示例,例如性别偏见的边疆社会。 在现代旁遮普人 进口妻子 来自南亚东部较贫穷地区的人,因为他们的性别比不平衡。 但是,这里是数字的关键所在,因为定量模型向您展示了变量的移动如何改变响应。 有人担心 “光秃秃的树枝”,无法在亚洲结婚的男性及其对社会稳定的可能影响。 但是,在预测由于女性的狂躁竞争而导致的不稳定时,必须牢记社会中裸露的树枝的确切比例。 形式化模型可以为我们提供有关应该关注的阈值的更好指南。

最终,像这样的论文需要通过实验和观察来验证。 但是它们是有用的工具包,是思想和概念化的磨练者。 如果您不提出问题并以清晰独特的方式做出预测,则很难进行测试,验证和反驳。

引文: Venner S,Bernstein C,Dray S和Bel-Venner MC(2010)。 做爱而不是战争:竞争能力较弱的男性何时应选择劣质但可抗辩的女性? 美国博物学家,175(6),650-61 PMID: 20415532

图片来源:BS Thurner Hof,Kristin Dos Santos

 

如您所知,变异是一把双刃剑。 一方面,变异是进化的东西;另一方面 中性变化 分子水平或表型水平的突变是突变的结果,增强适应性的变化也是如此,因此通过正选择被驱使固定。 另一方面,突变也容易引起问题。 实际上,有害的突变远远超过阳性的突变。 打破适合度接近最佳状态的复杂系统要比通过随机机会对其进行改进要容易得多。 实际上是 渔业几何类比 基因对适应性的影响表明,一旦遗传结构接近最佳效果的最佳突变,则趋向于降低适应性。 有时,环境和选择压力会发生根本性的变化,并且可能需要大范围的效果突变。 但是,尽管短期需要这些突变,但由于多效性会破坏许多表型,因此它们仍然引起重大问题。

但是,进化动力学的许多发挥并不那么戏剧化。 大多数突变可能只具有最小的负面影响,而不是因好病而造成的非常昂贵的突变,尤其是如果它们由于隐性表达模式而被掩盖。 也就是说,只有当存在两个拷贝的突变时, 整个地狱都松散了。 然而,即使表现出隐性表达的突变也倾向于对杂合子的适应性产生一些阻力。 而且,如果将较小的值相加,则可以获得较大的值。 轻度负面影响突变的轻雨可以通过自然选择来平衡,杂草不会对那些不健康的个体产生微笑。 更高的突变负荷。 大概那些具有“好基因”,有害突变少的人将比那些具有“坏基因”的人拥有更多的后代。 因为突变是从一代到下一代产生的,并且有害等位基因存在抽样变异,所以某些后代的天赋总是比其同胞少。 这是偶然的遗传。 所以 突变选择平衡 它会随着时间的流逝而保持,如果前者更加突出,后者就会脱颖而出。

以上是从前提得出的一组逻辑推论。 进化与生命过程的逻辑有关,但是作为一门自然科学,它的美丽在于它可以通过经验手段加以检验。 中的简短报告 科学 探索突变负荷和适应度,并将其与热门的性选择话题联系起来, 加性遗传育种值与部分有害突变的负荷相关:

突变选择平衡模型预测,大多数累加的遗传变异是由众多影响较小的轻度有害突变引起的。 相应地,性别选择的“好基因”模型和性别进化的最新模型是基于这样的假设,即与适应性相关的性状的突变负荷和育种值是相关的。 为了支持这一概念,在象鼻depression象的自然选择和有性选择下,近交衰退与性状的育种值在遗传上负相关。 男性之间的相关性更强,而条件方面的相关性最强。 这些结果证实了现有的部分隐性突变在维持近交群体中附加遗传变异中的作用,揭示了性选择下良好基因的性质,并显示了性选择如何抵消性成本。

MUT加性遗传变异只是指通过独立的,通常很小的效应影响表型的基因变异,这些效应加起来产生性状变异的范围。 例如,想象一下种群中高度的变化范围是10英寸,并且有10个基因发生变化,并且每个基因都表现出共同的优势。 可以构建一个模型,其中每个基因对可以分别将高度增加0、0.5或1英寸,从而可以通过将基线增加10英寸,每个基因座增加1英寸来构建最大高度,而通过不添加任何高度来构建最小高度。当每个位点对于无效等位基因是纯合的时,离基线的距离为XNUMX英寸。

可以以相同的方式设想突变,每个突变都是改变性状值的新变体。 即使突变的大部分影响被掩盖了,杂合子状态的影响也很小,这可能会影响适应性。 然后可以自然地将突变负荷的范围模拟为加性遗传方差,在这种情况下,所考虑的性状最终是适应性的,通过生活史和形态表型介导。

在本报告中,他们主要关注象鼻虫获得资源并将这些资源转化为规模的能力,这与男性获得更多性行为和女性获得生殖能力(人为,更健康)相关。 他们在这些象鼻虫的各个家族中繁殖了各种近交和近交世系,因为这些杂交会衡量被掩盖的有害等位基因的影响,这些等位基因在共享突变的相关对之间比在不相关的对之间更经常以纯合子状态出现。 他们发现近亲繁殖价值与-0.24相关。 换句话说,这对夫妇越近亲,后代就越少。 这些隐性表达的等位基因的影响在杂合子个体中得到减轻,但是由于非平凡的影响,个体中这些等位基因的数量将决定其是否适合所有事物。

328_892_F1有趣的是,当控制背景变量时,由于近亲交配的抑郁,雄性倾向于表现出最大的体能阻力。 这将与性别选择模型相吻合,在该模型中,男性通过充当坏基因的易腐烂垃圾场,在人口中证明了自己的支出(因为他们无法承受后代)是合理的。 特别是在多性生殖人群中,一些具有良好基因的健康雄性可以繁殖出下一代,因此可以在选择与背景突变率之间取得平衡。

当然,各类之间的交配模式也有所不同。 生殖偏斜越多,特别是对于男性而言,选择的越多,每一代人都有通过选择倾销有害等位基因的机会。 相比之下,一夫一妻制的人群通过这种方式消除变异的能力将降低,因为男性之间的遗传平等更多,而好人或多或少会与坏人一起繁殖。 因此,与这些作者可能希望承认的相比,象鼻虫的繁殖实验的洞察力可能更有限。 杰弗里·米勒(Geoffrey Miller) 交配的心 他试图从性选择的观点出发并发展人类进化史的模型,但似乎该理论并未席卷一切。 只有时间会证明一切,但是在那之前,更多的育种实验不能不弄清理论到底是对还是错。

引文: Tomkins,J.,Penrose,M.,Greeff,J.,&LeBas,N.(2010年)。 加性遗传育种值与部分有害突变的负荷有关科学,328(5980),892-894 10.1126 / science.1188013

 
• 类别: 科学 •标签: 生物学, 基因, 好基因, 选择, 性生活 
拉齐布汗
关于拉齐卜·汗

“我拥有生物学和生物化学学位,对遗传学,历史和哲学充满热情,虾是我最喜欢的食物。如果您想了解更多信息,请访问http://www.razib.com上的链接”