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研究发现色彩缤纷的雄性动物有挑剔的母亲

进化实际上是萨迪霍金斯舞蹈,因为新的研究表明,雌性动物不仅决定雄性动物是否发育出鲜艳的颜色,还决定新物种的发育速度。

研究由大卫Reznick,一个加州大学河滨分校生物学教授,领导使用鱼类经常出现在宠物商店,像孔雀鱼和剑尾鱼,以测试假设在内华达州里诺大学提出由David和Jean Zeh软件。他们预测母亲养育年轻人的方式会影响男性特征的演变,而雷兹尼克的团队是第一个发现预测正确的人。

描述该研究的论文今天在线发表在Nature Communications上。

Reznick受到启发,在游荡宠物商店的过道时测试这个假设。他花了十多年的时间在孔雀鱼家庭中学习鱼类,他知道店里的鱼有一些共同之处。

“那天我看到的鱼都属于Poeciliidae家族,它生下了活的幼崽,而不是下蛋。有些甚至还有胎盘,就像哺乳动物一样,”雷兹尼克说。“出售的物种只有五颜六色的雄性物种,所有这些物种的母亲都缺乏胎盘。我想知道这种类型的母亲是如何与男性特征的演变联系起来的。”

为了回答他的问题,该团队使用来自Poeciliidae淡水鱼科的170多种物种的DNA构建了一个家谱。然后,他们将雄性和雌性性状映射到树上,重建了整个鱼类家族中雄性和雌性性状的演变过程。

对于没有胎盘的鱼,选择配偶可能是更高的赌注。

“当母亲缺少胎盘时,他们已经投入了所有他们必须在受精前给予的鸡蛋,”雷兹尼克说。“所以,母亲对他们选择的男性很挑剔。”

在母亲有胎盘的鱼中,这是一场不同的比赛。在这些物种中,卵子较小,母亲尚未投入大量资金。有胎盘的母亲有能力在交配后选择父亲,通过影响哪些精子使卵子受精或者可能通过流产她不想要的卵子。

通过分析鱼类家族的DNA树,研究小组发现,与缺乏胎盘的母亲一起生活的家谱的分支也是那些产生更加华丽的雄性的分支。

然后,研究小组调查了David和Jean Zeh的第二次预测:胎盘的动物会从一个物种快速分化为两个物种。在这里,Reznick的团队证明了这个预测是错误的。

具有花式雄性的鱼类形成新物种的速度是普通雄性的两倍。这意味着在这些鱼类中,母亲养育后代的方式,如何选择配偶,以及它们的种类注定要多快进入新物种之间存在联系。

国际研究团队的成员包括英国赫尔大学的Andrew Furness,荷兰瓦赫宁根大学的Bart Pollux,新泽西州蒙特克莱尔州立大学的Robert Meredith以及加州大学河滨分校的Mark Springer。

虽然这项分析是用鱼进行的,但Reznick说,基本原则在整个动物界都广泛适用。许多动物已经进化出了生产幼年的能力,其中许多已经进化出类似胎盘的东西。他预计男性和女性特征的演变与物种形成率之间的相同联系有待于发现。

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