Vīrietis stundu • Sergejs Glagolevs • Populāras zinātnes uzdevumi "Elementi" • Bioloģija

Vīrietis stundu

Uzdevums

Dažās dzīvo ērču sugās sievietes, kas parazitē uz kukaiņu olām, dzemdē no 5-6 līdz vairākām desmitiem sieviešu un tikai viena vīrieša. Pēc piedzimšanas vīrietis nepiedāvā barību, nepieder nevienam un mirst dažu stundu laikā. Kāpēc vajadzīgs šis vīrietis un kāpēc Vai viņš vienmēr ir viens?


Padoms

Pēc dzimšanas tēviņi un mātītes nav izlietas.


Šķīdums

Mūsu uzdevuma varonis ir ērce Adactylidium (skat. par viņu, piemēram, nodaļu "Nāve pirms dzemdībām vai ērces" Nunc dimittis"No Stephen Jay Gould grāmatas" Panda īkšķis ", lpp. 69-75).

Tagad aprakstītas vairāk nekā desmit sugas šī ģints. Šīs ērces ir tirpju parazīti vai to olšūnu parazitoīdi. Mazie thrips sevi, to olas un mazākās; un mūsu ērces ir vieni no mazākajiem posmkājiem; Vairuma sugu sieviešu ķermeņa garums ir tikai 130-160 mikrometri. Tikai daži cilvēki to skatījās dzīvi, un to izcilā dzīves cikla apraksts bija tikai dažos darbos.

Apaugļota sievišķā ērce iesūc thrips olu. Pēc tam tas kļūst fiziozarisks. Tas nozīmē, ka viņas vēders ir stipri pietūkušies (precīzāk, opisthosoma ir ērces ķermeņa aizmugurējās daļas nosaukums, skatiet fotoattēlu pēcvārdā). Divas dienas vēlāk mātītes nobriest olnīcu olnīcās, un pēc pārējām dienām piedzimušas pieaugušas sievietes un vīriešus (to var saprast pēc atziņas – tā kā viņi pēc dzimšanas nav izdalījušies, tas nozīmē, ka viņi dzimuši seksuāli nobriedušos)."Dzimšana" ir diezgan neparasta – mātītes vienkārši dzemdes caurumus mātes vēderā. Ar šo brīdi māte jau ir mirusi, viņas vēderis ir piepildīts ar formētām ādām un pēcnācēju ekskrementiem. No olām izdalīti kāpuri aktīvi baro mātes audus un pēc tam izkliedējas un pārvēršas par pieaugušām personām (daudzi tautas raksti raksturo nimafa stadiju, bet acīmredzot faktiski tā nav). Pēcnācēji attīstās mātes iekšienē un no viņas saņem barības vielas, tāpēc jūs varat to saukt par īstu dzemdību.

Šīs ģimenes pētīto sugu sievietes parasti dzemdē 5-9 sievietes un vienu vīrieti (desmitiem sieviešu piedzimst dažas citas ērces ar līdzīgu ciklu). Jaundzimušās sievietes meklē jaunos īpašniekus, bet vīrietis par to neko nepattiecas: viņš nemeklē pārtikas produktus, nemēģina mate ar sievietēm un drīz vien pēc dzimšanas nomirst. Fakts ir tāds, ka viņš jau ir izpildījis savu funkciju – viņam izdevās mēslot visas savas māsas mātes ķermenī.

Kāpēc vīrietis? Jūs, protams, varat atbildēt uz jautājumu ar jautājumu – kāpēc gan ne? Intuitīvi šķiet, ka mēs esam dīvaini, kā mēs esam pieraduši, ka vīrieši un sievietes dzimst vienādi.Kāpēc viņi ir dzimuši vienlīdzīgi cilvēkiem, mēs arī saprotam – jo cilvēkam ir hromosomu dzimuma noteikšana. Bet mūsu ērces (un, acīmredzot, praktiski visās posmkāju sugās ar līdzīgu dzīves ciklu) nosaka haplo-diploīda dzimumu. Sievietes attīstās no diploīdām apaugļotām olām un vīriešiem no haploīdiem bez apaugļošanas. Šādos gadījumos pati sieviete izlemj, cik daudz vīriešu jāaudzē.

Ja vīriešiem nav iespēju mate ar citu sieviešu pēcnācējiem, tad vīriešu skaits ir izdevīgs samazināties: jo vairāk sieviešu piedzimst viņas meitas, jo vairāk viņas mazbērniem būs, un plašāk viņas gēni izplatīsies iedzīvotāju vidū. Bet ir trūkums: ja nav citu vīriešu apkārt un tikai brāļi un māsas mate, tad ar vienīgās dēla nāvi visas meitas paliks bezputnieciskām. Šīs problēmas risinājums ir pārošanās mātes ķermenī, kur vīriešu nāves varbūtība ir daudz zemāka nekā ārējā vidē.


Pēcvārds

Visizplatītākais morāls: "Dzīve nav nekas, reprodukcija ir viss!". Tas ir gandrīz acīmredzams. Pašaizliedzošie gēni padara sievas ērdu par sevi, ka to izraisa nākamās paaudzes.

Bet šī stāsta ir vēl viena, interesantākā puse. Atgriezīsimies pie jautājuma, kāpēc ir tikai viens vīrietis.ОкР° Ð · Ñ <вР° ÐμÑ, N N, ооÑ, ноÑÐμниÐμ поР»Ð¾Ð² 1: 1 – оР± Ñ ‰ ÐμÐμ Ð¿Ñ € Ð ° вил о, Ñ … Ð ° N € Ð ° кÑ, ÐμÑ € ноÐμ нÐμ N, оР»ÑŒÐºÐ¾ Ð'л Ñ Ð²Ð¸Ð'ов n n … Ñ € Ð¾Ð¼Ð¾Ñ Ð¾Ð¼Ð½Ñ <м Ð¾Ð¿Ñ € ÐμÐ'ÐμÐ »ÐμниÐμм пол Ð ° . Ð'оР· никР° ÐμÑ, Ð²Ð¾Ð¿Ñ € Ñ: Ð¿Ð¾Ñ ‡ Ðμму? Ð'ÐμÐ'ÑŒ, кР° Ð · Ð ° Ð »Ñ Noe Ð ± Ñ <n ‡ Ðμм Ð ± ол ÑŒÑÐμ в попуР»n n † DD Ñ Ð ° мок, N, Ðμм Ð ± оР»ÑŒÑÐμ Ð ± уÐ'ÐμÑ n ÐºÐ¾Ñ € Ñ Ñ, Noe ÐμÐμ Ñ € Ñ N, d °. D нÐμÐ¼Ð½Ð¾Ð³Ð¾Ñ ‡ DN Ð »ÐμÐ½Ð½Ñ <Ðμ Ñ Ð ° Ð¼Ñ † Ñ <впол нÐμ Ñ Ð¿Ð¾Ñ Ð¾Ð ± Ð½Ñ <опР»Ð¾Ð'оÑ, Ð²Ð¾Ñ € DN Noe Ð²Ñ ÐμÑ … N Ð ° мок.

Ð ÐμÑÐμниÐμ N N, ой Ð¿Ñ € оР± Ð »ÐμÐ¼Ñ <n n" Ñ € муР»DN € овР° D» D онР° D »ÑŒÐ 'ФиÑÐμÑ €. DN о Ñ € ÐμÑÐμниÐμ DD · вÐμÑ N, но кР° к "Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °". По Ñ Ð²Ð¸Ð'ÐμÑ, ÐμÐ »noen N, ву Ð¼Ð½Ð¾Ð³Ð¸Ñ … коммÐμнÑ, D ° N, Ñ € ов, ФиÑÐμÑ € DD · л ожиР»Ðμго Ð'овоР»ÑŒÐ½Ð¾ пуÑ, Ð ° но d нÐμÐ¿Ð¾Ð½Ñ N, но Ð'л Ñ Ð½ÐμпоÐ'гоÑ, овР»ÐμÐ½Ð½Ñ <Ñ … Ñ ‡ DN Ð ° Ñ, Ðμл Ðμй. Ð "Ñ € Ð ° Ð · Ð'о Ð ± ол ÐμÐμ n ‡ ÐμÑ, коÐμ D Ð¿Ð¾Ð½Ñ N, ноÐμ DD · Ð »Ð¾Ð¶ÐμниÐμ n n, ого Ð¿Ñ € D Ð½Ñ † ипР° Ð'Ð ° но в нР° ñ ‡ Ð ° Ð »Ðμ N N, d ° N, ьи Ð £ dD» noen мР° Ð "Ð ° мил noen , онР°  "Ārkārtas sex ratiosÂ". Ро Ñ Ð²Ð¾Ñ Ð¿Ð¾Ð »ÑŒÐ · ÑƒÑŽÑ Noe Ð'Ñ € угим DN Ñ, Ñ ‡ ником – Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ñ N, ью Рл ÐμÐºÑ Ð ° нÐ'Ñ € Ð ° МР° Ñ € ковР° нР° "dD» ÐμмÐμнÑ, d ° Ñ … ": d • Ñ Ð» Ð Ð ± Ñ € Ð ° Ñ, noen ÐºÐ¾Ð½ÐºÑƒÑ € DN € уюÑ, Ð'Ñ € уг Ñ Ð'Ñ € угом , N € оÐ'иÑ, ÐμÐ »ñ м Ð²Ñ <гоÐ'нÐμÐμ ñ € ожР° N, Noe Ð'Ð¾Ñ ‡ ÐμÑ € Ðμй, 05.12.2011. Ð'оÑ, кР° к N, D ° м DD · Ð »Ð ° гР° ÐμÑ, n n Ð¿Ñ € Ð¸Ð½Ñ † ип ФиÑÐμÑ € Ð °:

"D" Ð¾Ð¿ÑƒÑ N, им, в попуР»n n † DD Ñ € ожÐ'Ð ° ÐμÑ, n n мÐμньÑÐμ Ñ Ð¾Ð ± Ðμй оÐ'ного пол Ð °, N ‡ Ðμм Ð'Ñ € угого (нР° Ð¿Ñ € имÐμÑ €, мР° d »noen ‡ иков мÐμньÑÐμ, n ‡ Ðμм Ð'ÐμÐ²Ð¾Ñ ‡ Ðμк). d 'N, d ° кой попуР»n n † dD Ñ Ð ° Ð¼Ñ † Ñ <в n n € ÐμÐ'нÐμм Ð ± уÐ'уÑ, Ñ € Ð ° Ð · множР° N, noen N n N "N" ÐμкÑ, ивнÐμÐμ (Ñ N, d ° вР»N N, Noe Ð ± ол ÑŒÑÐμ поÑ, омков), N ‡ Ðμм Ñ Ð ° мки – Ð¿Ñ € Ñ Ñ, о поÑ, ому, Ñ ‡ Ñ, о у кР° жÐ'ого поÑ, омкР° Ñ € овно оÐ'нР° мР° N, Noe d Ñ € овно оÐ'Рн Ñ, ÐμÑ †. Ð • Ñ Ð »Ð в попул n n † DD 500 Ñ Ð ° Ð¼Ñ † ов D 1000 N Ð ° мок D они Ñ Ð¾Ð²Ð¼ÐμÑ N, Ð½Ñ <ми ÑƒÑ dD »DN ми Ð¿Ñ € оиР· вÐμл dlai gaismas 2000 jauniešiem, izrādās, ka vidējais vīrietis bija četri pēcnācēji, un sieviete bija tikai divas. No šāda dabas iedzīvotāju dabiskās atlases viedokļa vīrietis ir divreiz tikpat izdevīgs kā sieviete. Nu, ja jūs esat sieviete, tad divreiz izdevīgāk ir būt dēliem nekā meitām. Vecāki, kuri audzina dēlu, vidēji atstās divreiz vairāk mazbērnu nekā vecāki, kuri audzina meitu. Tādēļ izvēle atbalstīs visas mutācijas, kas palielina dēlu dzimšanas iespējamību. Šīs mutācijas tiks fiksētas pēc izvēles, līdz dzimuma attiecība būs 1: 1. Tikai ar šo attiecību, jaunā mutācija, kas ietekmē dēlu vai meitu dzimšanas varbūtību, nebūs noderīga un to neatbalsta atlasīšana. Tas nozīmē, ka attiecība 1: 1 ir evolucionāri stabila (sīkāku informāciju sk. Sadaļā: "Kāpēc dzimuma attiecība gandrīz vienmēr ir 1: 1?"). "

Tāpat kā jebkurš realitātes apraksts, saskaņā ar zināmiem nosacījumiem Fisher princips darbojas. Piemēram, tiek pieņemts, ka vīriešu un sieviešu dzimšanas "cena" ir vienāda un jebkura iedzīvotāju šķērsošana ir vienlīdz iespējama. Mūsu piemērā otrais nosacījums nav skaidri izpildīts.

Stephen Jay Gould, aprakstot piemēru ar Adactylidium, ierosina mainīt sakāmvārdu "izņēmums apstiprina noteikumu" izņēmumā ļauj pārbaudīt noteikumu. " Perfekta, modernizēta haizivju un delfīnu ķermeņa forma neveido evolūcijas pierādījumu; Arī 1: 1 dzimuma attiecība desmit tūkstošus pēc kārtas neapstiprina Fisher principu. Bet acu rudimentu klātbūtne aklās alas zivīs liecina par evolūcijas realitāti – un skats ar ļoti atšķirīgu dzimumu attiecību var apstiprināt Fisher's principu, ja mēs saprotam, kādas viņa telpas nav izpildītas.

Ļaujiet ķecieti – vienīgais mēslošanas veids. Tas nozīmē, ka viens un tas pats vecāks piedzimst gan viņu mazbērnu tēvus, gan mātes. Šajā gadījumā vecāku ģenētiskais ieguldījums katram mazbērnim ir vienāds, neatkarīgi no tā, cik liels vīriešu un sieviešu īpatsvars viņam atnesa pasaulē. Pārpublicēšana ir ģimenes lieta … Ja katram vecvecāku pārajam ir ierobežoti resursi, lai ražotu pēcnācējus, šajā situācijā ir izdevīgi ražot pēc iespējas vairāk meitu. Vai ir pietiekami daudz vīriešu, lai apaugļotu visas sievietes? Lieliski! Ļaujiet vienam piedzimt visam laulātajam. Ja ir vairāk vīriešu, tad daži no viņiem var palikt bez bērniem, un mazbērnu skaits tikai samazināsies no tā.

Un daba patiešām parāda mums tādas ārkārtējas novirzes no Fisher principa tieši tajās sugās, kuras raksturo brāļi un māsas pārošanās. Adactylidium – viens no šiem gadījumiem, nevis visnežēlīgākais. Saistītās ērces Acarofhenax tribolii viena vīriešu lūka sajauc apmēram 15 olas mātes ķermeņa iekšienē, mēsloja visas māsas un mirst pirms dzemdības gaismā.

Tas ir ievērojams, ka starp "normālo" 1: 1 attiecību un mūsu galējiem gadījumiem var atrast daudz dažādu starpproduktu variantus. Piemēram, ērces no ģints Pyemotes (1. attēls) sievietes ir olšūnas. Viena sieviete savā dzīvē parasti dzemdē 2-4 vīriešus un no 100 līdz 200 sievietēm. Dažreiz sieviete mirst pirms pēdējā pēcnācēja dzimšanas; tad tie neiziet cauri dzimumorgānu atvērumam, bet grēcina caur mirstīgās mātes ķermeni. Vīrieši dzimuši pirmajā vietā; pēc tam viņi paliek pie sievietes, baro viņas hemolimfe un aizsargā dzimis māsas. Tūlīt pēc jauno sieviešu dzimšanas vīrieši mēģina mate ar katru no viņiem, un parasti viņiem izdodas. Vīrs dzīvo līdz 25 dienām un var apaugļot līdz simtiem sieviešu.

Zīm. 1 Fizioterapijas sieviešu ērce Pyemotes. Šīs ērces parazitē par termītu un bugs, un paralizē to saimniekus ar indēm (skat. M. D. Tomalski & L.K. Miller, 1991. Kukaiņu paralīze ar bakulovīrusa izraisītu ērču neurotoksīna gēna ekspresiju. Viņi var izraisīt nepatīkamu "ērču izraisītu dermatītu". Foto no scilogs.com

Iepriekš minētā A. Markova rakstā aprakstītajām zirnekļa ērcēm ir tāds pats haplo-diploīdā dzimuma noteikšanas mehānisms kā Adactylidium. Tāpēc viņu dzimumu attiecība ir pakļauta izmaiņām un ģenētiskām izmaiņām. Šo ērču līnijā, kur eksperimenta apstākļos tikai brāļi un māsas bija spiesti mate, tikai 50 paaudzēm dzimuma attiecība bija 1: 4 (sieviešu labā). Kāpēc tas neko nedarīja tālāk? Tas ir viegli izskaidrojams, pieņemot, ka katram vīriešam ir laiks apaugļot ne vairāk kā četras mātītes. Tātad evolūcijas stabila dzimuma attiecība ir atkarīga arī no vīriešu veiklības.

Protams, rodas jautājums, kāpēc dažu sugu dzīvnieki izvairās no cieši saistītiem krusta veidiem. un citās sugās tie ir kļuvuši par normu. Bet tas ir vēl viens stāsts …


Like this post? Please share to your friends:
Atbildēt

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: