Intralocus konflikt seksualny - Intralocus sexual conflict

Intralocus konfliktu seksualnego jest typem konfliktu seksualnego , które występuje, gdy genetyczne porty locus allele , które mają przeciwne skutki dla kondycji każdej płci, tak że jeden allel poprawia zdatność mężczyzn (kosztem kobiet), natomiast allel alternatywa poprawia sprawność samic (kosztem samców). Takie „seksualnie antagonistyczne” polimorfizmy są ostatecznie generowane przez dwie siły: (i) rozbieżne role reprodukcyjne każdej płci, takie jak konflikty dotyczące optymalnej strategii kojarzenia, oraz (ii) wspólny genom obu płci, który generuje pozytywną genetykę międzypłciową korelacje dla większości cech. Na dłuższą metę konflikt seksualny wewnątrz locus zostaje rozwiązany, gdy ewoluują mechanizmy genetyczne, które oddzielają genetyczne korelacje między płciami między cechami. Można to osiągnąć, na przykład, poprzez ewolucję genów zorientowanych na płeć lub ograniczonych do płci .

Konflikt seksualny w obrębie lokus może być uważany za formę nieprzystosowania , ponieważ powoduje odchylenie obu płci od ich optymalnego poziomu sprawności , przy czym obie płcie wyrażają cechy, które nie są optymalne dla sprawności tej płci. Intralocus seksualny konflikt może być również uważany za formę plejotropii , w której warianty genetyczne mają przeciwstawny wpływ na różne klasy osobników w populacji (tj. na mężczyzn i kobiety), a nie przeciwny wpływ na różne elementy przystosowania (np. przeżycie vs. sukces). Konflikt płciowy wewnątrzlokusowy ma ważne implikacje dla ewolucji dymorfizmu płciowego, ewolucji chromosomów płci i utrzymania zmienności genetycznej.

Konflikt seksualny

Wszelkie konflikty płciowe między płciami powstają, ponieważ przedstawiciele jednej płci wykazują cechy, które korzystnie wpływają na ich zdolność do pomyślnego przetrwania i rozmnażania, podczas gdy ekspresja tych cech negatywnie wpływa na przystosowanie płci przeciwnej. W genetyce locus odnosi się do dokładnej lokalizacji genu na chromosomie, a konflikt seksualny może mieć różne konsekwencje w zależności od podstawowej genetyki. Interlocus seksualny konflikt występuje w różnych loci u każdej płci, podczas gdy intralocus seksualny konflikt występuje w tym samym loci. Przykładem konfliktu płciowego interlocus jest ekspresja białek gruczołów dodatkowych przez samce podczas godów, co negatywnie wpływa na sprawność samicy. Może to skutkować adaptacją licznika w innym miejscu w celu zmniejszenia szkód u samic. Na przykład, samica może zmniejszyć szkodliwe konsekwencje bycia poddaną działaniu białek męskich gruczołów pomocniczych podczas kojarzenia, czekając dłużej na ponowne skojarzenie, lub może rozwinąć przeciwną fizyczną adaptację jej dróg rozrodczych.

Alternatywnie, konflikt seksualny może wystąpić w tym samym miejscu, w którym to przypadku jest znany jako konflikt seksualny w obrębie locus. Konflikt seksualny wewnątrzlokusowy występuje, ponieważ wiele cech fenotypowych jest określanych przez wspólny zestaw genów, które znajdują się i ulegają ekspresji zarówno u osobników męskich, jak i żeńskich. Na przykład, cechy fenotypowe, takie jak wielkość ciała, dieta, czas rozwoju, długowieczność i aktywność ruchowa są zazwyczaj dodatnio skorelowane genetycznie między płciami. Sugeruje się również, że cechy te leżą u podstaw konfliktu płciowego wewnątrz miejsca, ponieważ mogą one podlegać antagonistycznym wzorom selekcji, w których podwyższone wartości jednej cechy skutkują zwiększeniem dopasowania u jednej płci, ale zmniejszeniem dopasowania u drugiej płci, generując ujemną korelację dla dopasowania między osobniki męskie i żeńskie, które wyrażają określoną cechę.

Rozwój

Chenoweth i in. zaproponowali czterofazowy model rozwoju konfliktu płciowego wewnątrzlokusowego, w którym pierwszą fazą jest stabilizacja selekcji na cechę u obu płci. Konflikt wewnątrzlokusowy zaczyna się wtedy w drugiej fazie, kiedy zmiana warunków fizycznych lub społecznych powoduje intensywną selekcję na tę cechę u samców i/lub samic, a obie płcie są przesunięte w stosunku do ich optimum. W trzeciej fazie rozbieżny dobór trwa nadal w przypadku obu płci, ale jest osłabiony. W fazie czwartej konflikt wewnątrzmiejscowy jest całkowicie rozwiązany i pojawił się dymorfizm płciowy.

Przykłady

Dobry przykład konfliktu płciowego w obrębie locus można zaobserwować u ludzi, jeśli chodzi o presję selekcyjną na wzrost, która różni się w zależności od płci. W naturze zaobserwowano ujemną korelację między wzrostem kobiety a jej sukcesem rozrodczym, przy czym selekcja faworyzowała kobiety stosunkowo niższe. Z drugiej strony preferowani są mężczyźni o średnim wzroście i mają wyższy sukces reprodukcyjny niż mężczyźni, którzy są z natury niscy lub wyżsi. Badania wykazały, że wyższy sukces reprodukcyjny osiągają samice w parach rodzeństwa o niższym wzroście, podczas gdy sukces reprodukcyjny par rodzeństwa o średnim wzroście był znacznie wyższy u mężczyzn. Odkrycia te pokazują, że konflikt seksualny w obrębie lokus o cechę fizyczną, taką jak wzrost, może mieć wpływ na darwinowskie dopasowanie u ludzi.

Konflikt seksualny w obrębie locus zmniejsza korzyści płynące z doboru płciowego. Przykłady konfliktów seksualnych wewnątrz lokus są widoczne w całej naturze.

U ludzi, mężczyźni i kobiety, którzy wydają się być bardziej męscy w swoim wyglądzie fizycznym ze względu na płeć, zgłaszają, że mają braci, którzy mają wyższą wartość partnera w porównaniu do ich sióstr. Podobnie osoby o prawidłowej wadze i wyższym poziomie estradiolu są pozytywnie skorelowane z wyższymi wartościami partnera u kobiet, a wyższy poziom testosteronu jest dodatnio skorelowany z wyższymi wartościami partnera u mężczyzn. Osoby, które są fizycznie i hormonalnie bardziej męskie, mają zwykle braci, którzy są bardziej atrakcyjni niż ich siostry, podczas gdy osoby bardziej kobiece mają siostry, które są bardziej atrakcyjne niż ich bracia. Sugeruje to, że wewnątrzlokusowy konflikt seksualny może pośredniczyć i określać sprawność jednostki. Innym przykładem są ludzkie biodra, w których kobiety potrzebują większych bioder do porodu, w przeciwieństwie do mniejszych bioder (optymalnych do chodzenia) dla mężczyzn. Geny wpływające na rozmiar bioder muszą osiągnąć kompromis, który nie znajduje się ani w optimum męskim, ani damskim.

U jaszczurki ściennej Ibizy (Podarcis pityusensis) istnieje konflikt seksualny o kolor. U tego gatunku kolor jest wykorzystywany jako sygnał o zdolnościach bojowych samców. Samce bardziej jaskrawe są postrzegane jako lepsi wojownicy. Wraz z wiekiem jaszczurki tego gatunku stają się większe i bardziej kolorowe. W okresie godowym samce zazwyczaj rywalizują o samice i zasoby, walcząc ze sobą. Mężczyźni wybierają przeciwników na podstawie intensywności koloru sierści przeciwnika. Samice tego gatunku mają również jaskrawo ubarwioną sierść. Ta cecha jest szkodliwa dla samic, ponieważ bycie kolorowym sprawia, że ​​są bardziej widoczne dla samców i drapieżników. Jednak u samców bycie kolorowym pomaga samcom wygrywać walki i zwiększa ich sukces reprodukcyjny.

Inny przykład można zaobserwować w cechach rogów owiec sojowych (Ovis aries) i długości ogona serynówki (Serinus serin ). Samce, które mają większe rogi lub dłuższe ogony u tych gatunków, osiągają większy sukces podczas rywalizacji samców i większy sukces reprodukcyjny. Jednak te cechy wymagają od samic dużej ilości energii i nie przynoszą im żadnych znaczących korzyści.

Za pomocą sekwencjonowania RAD zidentyfikowano różnice genetyczne między samcami a samicami w różnych gatunkach ryb , w tym dudowatych i diakonów . Wysunięto hipotezę, że niektóre loci u diakona mogą być przykładami konfliktu płciowego wewnątrz locus, ale ich funkcja i znaczenie ewolucyjne są obecnie niepewne.

Rezolucja

Postawiono kilka hipotez, które miały na celu wyjaśnienie możliwych rozwiązań konfliktu seksualnego w obrębie locus. W jednej z propozycji sugeruje się, że wewnątrzlokusowy konflikt seksualny można zminimalizować poprzez zależną od płci regulację genów. W ten sposób geny, które są selekcjonowane negatywnie, mogą wyewoluować cechy dymorfizmu płciowego, które sprzyjają optimom specyficznym dla płci. Uważa się, że dymorfizm płciowy jest skutecznym rozwiązaniem, ponieważ może stać się nieodwracalny w przypadku selekcji krótkoterminowej. W rezultacie dymorfizm płciowy może stanowić rozwiązanie konfliktu wewnątrzlokalnego. Inna proponowana hipoteza sugeruje, że konflikt seksualny w obrębie locus może być rozwiązany poprzez alternatywne splicing . W tym mechanizmie płeć organizmu ostatecznie zadecyduje o ostatecznej formie białka utworzonego ze wspólnego regionu kodującego w zestawie genów. Poprzez ten posttranskrypcyjny proces, RNA, który jest tworzony przez gen, jest składane na różne sposoby, które pozwalają mu ostatecznie łączyć egzony na różne sposoby. Wdrukowanie genomowe również przedstawia się jako możliwe rozwiązanie konfliktu płciowego wewnątrz locus. W imprintingu genomowym geny są znakowane poprzez metylację DNA z informacją o jego macierzystym pochodzeniu. Aby wdrukowanie genomowe mogło rozwiązać konflikt seksualny w obrębie lokus, rodzice musieliby wdrukować swoje geny w materię specyficzną dla płci. Na przykład, samce mogą odciskać swoje geny w taki sposób, że allele antagonistyczne w stosunku do płci, które są korzystne dla mężczyzn, nie ulegają ekspresji w plemniku, który zawiera tylko chromosom X. Jednak rozwiązanie konfliktu płciowego w obrębie locus nie jest łatwe do rozwiązania. Konflikt seksualny wewnątrzlokusowy jest ograniczony przez wspólne genotypy, które istnieją między cechami samców i samic. W rezultacie te wspólne genotypy często skutkują odmiennymi wynikami sprawności dla każdej płci

Bibliografia

Dalsza lektura