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匹兹堡大学新闻

研究表明,单凭性选择就能引发物种的形成

美国匹兹堡大学的研究人员最近进行的一项研究表明,长得像父母的动物在寻找配偶和与之竞争时往往会表现得很像,这可能会为新物种的形成创造条件。

研究生的研究Yusan杨在Richards-Zawacki实验室生物科学系的副教授和科琳Richards-Zawacki,检查行为印记——后代的现象学习父母的外观选择未来伴侣或区分竞争对手——草莓毒蛙(Oophaga pumilio)。

杨、理查兹-扎瓦基和合著者、北卡罗莱纳大学生物系教授玛丽亚·塞韦迪欧在实验室和博卡斯德尔托罗群岛的自然栖息地研究了这些青蛙。

Headshots of Department of Biological Sciences graduate student Yusan Yang (left) and associate professor Corrine Richards-Zawacki是中美洲的一种青蛙,其特征是彩虹的颜色变化,从大胆的霓虹灯绿色和蓝色到带有分散的黑点的消防车红色或橙色,为其后代提供了充足的机会来研究其早期的外观。成年雄蛙会在卵孵化前照顾它们,而雌蛙则会用未受精的卵喂养小蝌蚪。

研究小组发现,这种母子间的互动会影响蝌蚪成年后的行为。随着它们的成熟,雌性长大后会更喜欢与母亲颜色相同的配偶,而当竞争对手与母亲颜色相同时,雄性长大后会更具攻击性。

“我们的研究结果表明,母体印记可能是调节O型血中最近出现的不同颜色变体的颜色搭配行为的关键机制。”“普米利奥,”论文的一部分写道,“印痕为物种形成奠定了基础。这项研究发表在10月2日的《自然》杂志上。   

该团队开发了一个数学模型来演示这些印记行为如何有助于新物种的形成。由于对颜色的偏好,雌性会更多地与相似颜色的雄性交配,而较少与不同颜色的雄性交配,随着时间的推移,这可能会导致两种颜色类型成为不同的物种。

“性选择传统上被认为是新物种形成的强大驱动力。但一些理论模型表明,如果没有自然选择或地理分隔,这种现象不太可能发生。”

“其中一个原因是很难在种群中维持多种交配类型。通常情况下,自然选择可以起作用,但我们的模型表明,男性的攻击性也可以起作用。这意味着两性都有了印记,性选择本身就有可能启动物种形成。”

这项研究的重点是两栖动物,但研究结果可能有助于解释许多其他带有印记的动物物种的进化,以及新物种的一般来源。

“物种形成是生物学中的一个关键过程,它导致了我们今天看到的惊人的物种多样性。这是进化论的一个基本问题,也是自查尔斯·达尔文以来我们一直试图回答的问题,”Richards-Zawacki说。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.pittwire.pitt.edu/news/study-shows-sexual-selection-alone-could-spark-formation-species