蝴蝶是如何交配的?

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为了确保自身基因被留存,在全部蝴蝶物种中有1%的雄性进化出了一种能力。

它们略过了通常的求偶仪式,直接追逐雌性,将其抓住并拖到地面上。在释放精子后,雄性会把一个预先模制的蜡状配对栓塞入雌性的腹部。通俗点说,类似于用“贞操带”封堵住配偶和其它雄性的交配可能。

当然,对雄性蝴蝶来说,这一生殖策略也是有风险的。如果这一策略被推广,就相当于间接地限制了所有雄性的交配机会,同时制作这种锁也是耗费时间和资源的昂贵投资。

相对地,雌性也发展出针对性的策略。

雌性蝴蝶通过进化出更宽敞(封不住)或更复杂的器官(配对栓进不去)来对抗雄性。

雌性是否可以移除栓塞还需要进一步研究,但是在野外工作和博物馆标本分析中,佛罗里达自然历史博物馆河原实验室的博士生安娜·保拉·多斯·桑托斯·德·卡瓦略(Ana Paula dos Santos de Carvalho)指出,在生成较小,更细密的栓塞的蝴蝶物种中,结构经常被部分破坏或脱落。在带有大型复杂栓子的蝴蝶物种中,她通常发现其完好无损,也很少遇到没有雌性的雌性,这表明雄性可能是“胜利的”。

但卡瓦略(Carvalho)的研究也显示出,雌性并非一败涂地。在她为Acraeini蝴蝶建造的进化家谱中,找到了证据,表明交配栓曾经来自全体物种的共同祖先,后来消失了,这表明雌性成功进行了反击。雌性蝴蝶形状和大小千差万别的生殖器,也暗示了在进化之路上对雄性的博弈过程。

这场斗争使两性的生殖利益对立,最终会带来新物种吗?

卡瓦略在一项研究中首先注意到这一问题。她追踪了性状的演变并分析了新物种出现在整个Acraeini群落中的速度,该群落大约有300种蝴蝶。出乎意料的是,无论是否是发展出配对栓的物种,都在以相同的速度进化,这表明其他因素(例如栖息地)可能是导致昆虫多样性的原因。

卡瓦略说:“我原以为配对栓这一性状和迅速演进的新物种之间的联系会表现得很明显,但我的工作表明根本没有特别关联。其他研究提出了性冲突和多样性之间的联系,因此这些结果令人惊讶。”

研究的共同作者,佛罗里达博物馆麦圭尔鳞翅目与生物多样性中心策展人秋原明人说:“蝴蝶和飞蛾使我们无数次惊讶不已。这项研究表明,关于驱使昆虫多样性以及性冲突在进化中所起的作用,我们还有很多东西需要学习。”

原文:https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200903155503.htm

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