Was ist besser - mehr Nachkommen hinterlassen oder dein Leben retten? • Varvara Vedenina • Wissenschaftsnachrichten zu den "Elementen" • Evolution, Ethologie, Entomologie

Was ist besser – mehr Nachkommen hinterlassen oder dein Leben retten?

Grille Gryllus rubens und eine Fliege sitzt darauf Ormia Ochracea. Bild von nelson.beckman.illinois.edu

Es ist bekannt, dass in der Abenddämmerung männliche Grillen zu singen beginnen, in der Nähe ihres Nerz sitzen, und ihre Weibchen finden ihre Wahl nur durch Gesang. Aber es stellt sich heraus, dass diese Signale in Nordamerika nicht nur weibliche Grillen, sondern auch parasitäre Fliegen aus der Gattung anlocken Ormiaum Nahrung für ihre Nachkommen zu liefern. Infizierte Grillen sterben nach 7-10 Tagen. Vor dem Cricket-Dilemma: Um mehr Weibchen anzuziehen, ist es notwendig, lauter und öfter zu singen, aber gleichzeitig steigt das Risiko eines tödlichen Parasiten. Verschiedene Arten von Grillen lösen dieses Dilemma auf völlig unterschiedliche Weise.

Viele Tierarten verwenden akustische Signale, um einen Sexualpartner anzuziehen. Es ist bekannt, dass Weibchen vieler Arten die lautesten Sänger bevorzugen. Es ist aber auch bekannt, dass laute Sängerinnen und Sänger dem Risiko ausgesetzt sind, von möglichen Feinden eingeholt zu werden als stille Künstler. Somit besteht ein Konflikt zwischen natürlicher und geschlechtlicher Selektion, der bereits auf die "Elemente" geschrieben wurde (vgl. Sexuelle Selektion trägt zur Evolution der Kohlenwasserstoffzusammensetzung der Kutikula in Drosophila bei, 15.11.2012).Zu einem gewissen Grad beruht eines der Konzepte der sexuellen Selektion, die Theorie der Behinderung, auf diesem Konflikt. Nach dieser Theorie wählen die Weibchen Männchen mit solchen überlebensschädlichen Merkmalen, weil nur ein sehr männlicher Männchen mit diesen Merkmalen bis zur Fortpflanzung überleben kann (siehe Wie wählt man den richtigen Partner (Tipps für Mädchen), Elemente, 01.11. 2006).

Tiere versuchen oft einen Kompromiss zu finden, um diesen Konflikt zu lösen. Wenn wir wieder über akustische Signale sprechen, so hat sich gezeigt, dass der Druck von Räubern in einigen Fällen zu einer Abnahme der akustischen Aktivität führt, in anderen zu einer täglichen oder saisonalen Verschiebung dieser Aktivität in einer Zeit, in der die Wahrscheinlichkeit, von einem Raubtier gefangen zu werden, geringer ist. Es gibt sogar Beispiele, wenn Tiere die Modalität eines Signals zu einer ändern, für die Räuber weniger anfällig sind; zum Beispiel von akustischer zu vibrierender oder visueller Kommunikation. Und es gibt wirklich ziemlich überraschende Fälle, in denen einige Männer aufhören, ein Signal zu erzeugen und selbstsüchtig ihre singenden Gefährten benutzen.

Parasitäre Fliege Ormia Ochracea aus der Familie jagt die Tachinidae ausschließlich Grillen aus zwei Gattungen – Gryllus und Teleogryllus. Diese Fliege ist erstaunlich, weil sie Hörorgane hat, die sich völlig von den Hörorganen anderer Fliegen unterscheiden. Sie befinden sich in der Nähe der Basen der Vorderbeine und ähneln ein wenig den Trommelorganen derselben Grillen. Wenn eine Fliege durch ihr Geräusch eine singende Grille findet, produziert sie eine Larve und platziert sie entweder direkt auf die Grille oder daneben. Die Larve tritt sofort in den Besitzer und beginnt seine schmutzige Arbeit. Infizierte Grillen sterben nach 7-10 Tagen. Diese Fliege lebt in Nordamerika und im Süden findet man sie auch auf den Hawaii-Inseln.

Es ist so passiert, dass eine Art von Grille, Teleogryllus oceanicus, in Australien und Ozeanien verbreitet, wurde auf den Hawaii-Inseln eingeführt. Im Jahr 1991 begann die amerikanische Forscherin Marlene Zuk von der University of Michigan regelmäßig auf mehreren hawaiianischen Inseln zu forschen. Auf einer der Inseln, Kauai, gab es einen ziemlich hohen Anteil an männlichem Befall. T. oceanicus eine Fliege O. Ochracea (ungefähr 30%). Jedoch, nach ungefähr 10 Jahren auf dieser Insel wurde ein starker Rückgang in der Anzahl der Singenden Grillen gefunden. Es stellte sich heraus, dass bei vielen Männern der Schallapparat so reduziert war, dass er die Fähigkeit zur Schallerzeugung verlor (Abb. 1). Ihre Flügel wurden wie die Flügel der Weibchen.Von den 133 im Jahr 2004 gesammelten Männchen hatten nur 12 Männchen einen normal entwickelten Lautapparat. Und der Prozentsatz des Befalls von Grillen durch eine parasitische Fliege ist stark zurückgegangen – weniger als 1% der Männchen waren infiziert (Zuk et al., 2006).

Abb. 1. Die Unterseite des rechten Flügels des normalen Männchens Teleogryllus oceanicus (a), dummer Mann (b) und Frauen (c) von der Hawaii-Insel Kauai. Auf der rechten Seite vergrößerte Teile der Hülle (df). Bei einem normalen Männchen ist eine lange Reihe kleiner Zähne so angeordnet, dass sie die Vene eines anderen Flügels berühren und dadurch Schall erzeugen kann. Bei einem dummen Mann ist die Zahnreihe verkürzt und verschoben, so dass er nicht an der Signalerzeugung teilnehmen kann. Die weiblichen Zähne fehlen vollständig. Bild aus dem Artikel in der Diskussion Biologie Buchstaben

Dies wirft die natürliche Frage auf: Wie finden Frauen dann dumme Männer? Und wie dumme Männchen schaffen es, Nachkommen zu hinterlassen, wenn sie nichts zu ihren Weibchen einladen können? Es stellt sich heraus, dass die stummen Männchen schlaue Taktiken gewählt haben – sie sind an die singenden Männchen gebunden und warten auf die Weibchen mit ihnen. Wenn das Weibchen zum singenden Männchen kommt, nutzen die dummen Männchen die Gelegenheit und kopulieren mit dem Weibchen. Zur gleichen Zeit kümmern sie sich auch, aber lautlos – das heißt, sie bewegen ihre Flügel, wie beim Singen.Natürlich hätte ich an der Stelle des Weibchens überlegt, ob ich mit einem solchen Männchen kopulieren soll oder nicht. Aber wir müssen uns daran erinnern, dass diese Grillen auf Inseln leben, das heißt, in einem sehr begrenzten Gebiet, und wie aus verschiedenen Studien von Inseltieren hervorgeht, sind Weibchen in kleinen Populationen weniger wählerisch. Denn wenn du unartig bist, kannst du ganz ohne Gentleman auskommen, denn es gibt nur wenige Gentlemen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass die Weibchen auf der Insel Kauai weniger diskriminierend geworden sind.

Marlene Zack zeigte, dass morphologische Veränderungen des Elytras zu einem Verlust an "Stimme" führen T. oceanicuswerden von nur einem Gen kontrolliert. Deshalb verbreitete sich diese Mutation so schnell auf der Insel Kauai. In anderen Hawaii-Inseln blieben jedoch alle Männer vollwertige Sänger. Aber da und der Grad der Infektion O. Ochracea war deutlich niedriger.

Amerikanische Biologen von der University of Nebraska und der Indiana University in Bloomington haben kürzlich verschiedene Populationen von Grillen untersucht. Gryllus lineaticeps in Kalifornien wo O. Ochracea infiziert auch aktiv eine andere Art von Grillen. Die Aufgabe bestand darin, die Populationen mit der niedrigen und hohen Häufigkeit von parasitischen Fliegen zu vergleichen und die akustische Aktivität von Grillen in verschiedenen Populationen zu untersuchen.Die Autoren schlugen vor, dass in Grup- pen mit einer hohen Häufigkeit des Auftretens von Fliegen Grillen anders oder zu einem anderen Zeitpunkt singen als in weniger infizierten Populationen. In Populationen mit einem hohen Grad der Infektion mit einer Fliege waren etwa 60% der Männchen infiziert, dh zwei Mal mehr als in der Population T. oceanicus in Hawaii. Die Aufnahme akustischer Signale wurde im Labor durchgeführt, wobei die Männchen in Einzelbehältern platziert wurden und die natürlichen Bedingungen so weit wie möglich simuliert wurden. Die Autoren haben besonders auf das Verhalten der Grillen während der ersten zwei Stunden nach Sonnenuntergang geachtet, wenn Fliegen besonders aktiv zum Singen gehen.

Abb. 2 (a) – Totale akustische Aktivität von Männchen Gryllus lineaticeps aus mehreren Populationen mit niedrigen (weiße Kästchen mit einem Schnurrbart) und hoch (graue Kisten mit Schnurrbarta) Risiko einer Infektion durch eine Fliege Ormia Ochracea. (b) – das gleiche für den Durchschnitt in allen Bevölkerungsgruppen mitauf der linken Seite) und hoch (auf der rechten Seitea) Infektionsrisiko. Auf den Kästchen mit dem Schnurrbart sind die Werte des Median, des ersten und des dritten Quartils und 10% und 90% der Werte markiert. Bild aus dem Artikel in der Diskussion Tierverhalten

Der Vergleich der akustischen Aktivität von Grillen aus sechs schlecht infizierten Populationen und sechs hochinfizierten Populationen ergab keine signifikanten Unterschiede (Abb. 2). Männer sangen in allen Fällen gleich aktiv.Die akustische Aktivität nahm während der ersten zwei Stunden nach Sonnenuntergang allmählich zu und blieb dann konstant (Abb. 3). Aber die Autoren fanden auch keine signifikanten Unterschiede in der Aktivität zu verschiedenen Zeiten.

Abb. 3 Die akustische Aktivität von Männern G. Lineatizeps aus niedrigen Populationen (weiße Kästchen mit einem Schnurrbart) und hoch (graue Kisten mit Schnurrbarta) Risiko einer Infektion durch eine Fliege O. Ochracea für fünf Stunden nach Sonnenuntergang. In den ersten zwei Stunden, wenn die Aktivität der Fliegen hoch ist, singen die Grillen ein wenig weniger aktiv, obwohl es keine signifikanten Unterschiede zwischen den Aktivitäten zu verschiedenen Stunden gibt. Bild aus dem Artikel in der Diskussion Tierverhalten

Es gibt also zwei völlig unterschiedliche Szenarien. In einem Fall führte der Druck der natürlichen Selektion zu einem vollständigen Verlust der Stimme bei der überwiegenden Anzahl der männlichen Bevölkerung. In einem anderen Fall führte der Druck der natürlichen Selektion trotz des höheren Prozentsatzes der Cricket-Kontamination nicht einmal zu einem geringfügigen Rückgang der Aktivität des Liedes – die Männchen sangen weiter aktiv und drohten, sich mit einer Fliege zu infizieren. Es kann angenommen werden, dass die sexuelle Selektion in diesen Populationen so stark ist, dass ihr Druck den Druck der natürlichen Selektion überwiegt.

Es stellt sich die Frage: Ist es überhaupt möglich, das hawaiianische Szenario auf dem Festland zu entwickeln? Die Wahrscheinlichkeit einer Mutation, die bei Grillen zu einem Stimmverlust führt, ist ziemlich hoch, da diese Mutation nur ein Gen betrifft. Dies sollte parallel zur Veränderung des Verhaltens der Männchen geschehen – sie müssen vom aktiven Liedverhalten zum sogenannten Satellitenverhalten übergehen: sich an andere singende Männchen heranschleichen und still auf die Ankunft des Weibchens warten. Dies ist auch ein ziemlich realistisches Ereignis. Dieses Verhalten wurde zum Beispiel bei einer anderen nordamerikanischen Cricketart festgestellt, Gryllus Texensiswelches auch aktiv mit einer parasitären Fliege infiziert ist. Darüber hinaus sollte die Selektivität der Weibchen stark reduziert werden: Sie sollten tauben Männchen Toleranz zeigen und sich so aktiv mit ihnen paaren wie beim Singen. Ein solcher Rückgang der Selektivität ist bei einer großen Bevölkerung auf dem Festland, wo es immer einen Zustrom voll ausgewachsener Männchen gibt, schwer vorstellbar. Es ist daher nicht überraschend, dass Biologen keine Abnahme der akustischen Aktivität bei Cricket feststellen konnten G. Lineatizeps in Kalifornien.

Quellen:
1) Marlene Zuk, John T. Rotenberry, Robin M. Tinghitella. Parasitisierte Population des Feldes der Grillen Biologie Buchstaben. 2006. V. 2 (4). P. 521-524.
2) Oliver M. Beckers, William E.Wagner Jr. Weniger auffälliges Signalverhalten in einer Feldgrille // Tierverhalten. 2012. V. 84. P. 1457-1462.

Varvara Vedenina


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