อ่าน 18 นาที
การคัดเลือกทางเพศ
การคัดเลือกทางเพศ เป็นกลไกหนึ่งของ วิวัฒนาการ ที่สมาชิกของ เพศ หนึ่ง เลือกคู่ครอง ของอีกเพศหนึ่ง (การคัดเลือกข้ามเพศ) เพื่อ ผสมพันธุ์...
การคัดเลือกทางเพศ

การคัดเลือกทางเพศเป็นกลไกหนึ่งของวิวัฒนาการที่สมาชิกของเพศ หนึ่ง เลือกคู่ครองของอีกเพศหนึ่ง (การคัดเลือกข้ามเพศ) เพื่อผสมพันธุ์และแข่งขันกับสมาชิกของเพศเดียวกันเพื่อเข้าถึงสมาชิกของเพศตรงข้าม (การคัดเลือกภายในเพศเดียวกัน) การคัดเลือกทั้งสองรูปแบบนี้หมายความว่าบางตัวมีโอกาสประสบความสำเร็จในการสืบพันธุ์มากกว่าตัวอื่น ๆ ในประชากรตัวอย่างเช่น เพราะพวกเขามีเสน่ห์ มากกว่า หรือชอบคู่ครองที่มีเสน่ห์มากกว่าเพื่อผลิตลูกหลานเพศผู้ที่ประสบความสำเร็จจะได้รับประโยชน์จากการผสมพันธุ์บ่อยครั้งและการผูกขาดการเข้าถึงเพศเมียที่พร้อมผสมพันธุ์หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้น เพศเมียสามารถเพิ่มผลตอบแทนสูงสุดจากพลังงานที่พวกเธอลงทุนในการสืบพันธุ์โดยการเลือกและผสมพันธุ์กับเพศผู้ที่ดีที่สุด
แนวคิดนี้ได้รับการกล่าวถึงครั้งแรกโดยชาร์ลส์ ดาร์วินซึ่งเขียนถึง "กลไกที่สอง" นอกเหนือจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยที่การแข่งขันระหว่างผู้สมัครคู่ครองสามารถนำไปสู่การเกิดสปีชีส์ใหม่ได้ ทฤษฎีนี้ได้รับการวางรากฐานทางคณิตศาสตร์โดยโรนัลด์ ฟิชเชอร์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 การคัดเลือกทางเพศสามารถนำไปสู่ความพยายามอย่างสุดขีดของเพศผู้ในการแสดงให้เห็นถึงความเหมาะสมที่จะได้รับการเลือกจากเพศเมีย ทำให้เกิดความแตกต่างทางเพศในลักษณะทางเพศรองเช่นขนที่ สวยงาม ของนกปักษาสวรรค์และนกยูงหรือเขากวาง ขึ้นอยู่กับชนิดของ สิ่งมี ชีวิตกฎเหล่านี้อาจกลับกันได้ นี่เป็นผลมาจากกลไกป้อนกลับเชิงบวก ที่เรียกว่าปรากฏการณ์หนีรอดของฟิชเชอร์ (Fisherian runaway ) ซึ่งการส่งต่อความปรารถนาในลักษณะเฉพาะในเพศหนึ่งมีความสำคัญพอๆ กับการมีลักษณะเฉพาะในอีกเพศหนึ่งในการสร้างปรากฏการณ์หนีรอด แม้ว่าสมมติฐานลูกชายเซ็กซี่จะบ่งชี้ว่าเพศเมียจะชอบลูกชายมากกว่า แต่หลักการของฟิชเชอร์อธิบายว่าทำไมอัตราส่วนเพศจึงมักเป็น 1:1 การคัดเลือกโดยอาศัยเพศพบได้ทั่วไปในอาณาจักรสัตว์ และยังพบได้ในพืชและเชื้อรา อีก ด้วย
ประวัติศาสตร์
ดาร์วิน

การคัดเลือกทางเพศได้รับการเสนอครั้งแรกโดยชาร์ลส์ ดาร์วินในหนังสือOn the Origin of Species (1859) และได้รับการพัฒนาในหนังสือThe Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (1871) เนื่องจากเขารู้สึกว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายการปรับตัวที่ไม่เกี่ยวข้องกับการอยู่รอดบางประเภทได้ เขาเคยเขียนถึงเพื่อนร่วมงานว่า "ทุกครั้งที่ฉันมองขนหางนกยูงฉันรู้สึกคลื่นไส้!" งานของเขาแบ่งการคัดเลือกทางเพศออกเป็นการแข่งขันระหว่างเพศผู้และการเลือกของเพศเมีย[ 1 ] [ 2 ]
...ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ แต่ขึ้นอยู่กับการต่อสู้ระหว่างตัวผู้เพื่อครอบครองตัวเมีย ผลลัพธ์ไม่ใช่ความตายสำหรับคู่แข่งที่ไม่ประสบความสำเร็จ แต่มีลูกหลานน้อยหรือไม่มีเลย[ 3 ]
...เมื่อตัวผู้และตัวเมียของสัตว์ชนิดใดชนิดหนึ่งมีนิสัยทั่วไปเหมือนกัน ...แต่แตกต่างกันในโครงสร้าง สี หรือลักษณะเด่น ความแตกต่างดังกล่าวส่วนใหญ่เกิดจากการคัดเลือกทางเพศ[ 3 ]
มุมมองเหล่านี้ได้รับการคัดค้านในระดับหนึ่งโดยอัลเฟรด รัสเซล วอลเลซโดยส่วนใหญ่หลังจากที่ดาร์วินเสียชีวิต เขาเห็นด้วยว่าการคัดเลือกทางเพศสามารถเกิดขึ้นได้ แต่แย้งว่ามันเป็นรูปแบบของการคัดเลือกที่ค่อนข้างอ่อนแอ เขาแย้งว่าการแข่งขันระหว่างตัวผู้เป็นรูปแบบหนึ่งของการคัดเลือกตามธรรมชาติ แต่สีสันที่ "จืดชืด" ของนกยูงตัวเมียนั้นเองก็เป็นการปรับตัวเพื่อการพรางตัวในความคิดของเขา การมอบอำนาจให้ตัวเมียเลือกคู่ครองเป็นการมอบความสามารถในการตัดสินมาตรฐานความงามให้กับสัตว์ (เช่นด้วง ) ที่พัฒนาการทางสติปัญญายังไม่มากพอที่จะสามารถมีความรู้สึกทางสุนทรียศาสตร์ ได้ [ 4 ]

ดาร์วินให้ความสำคัญกับการคัดเลือกทางเพศในฐานะตัวขับเคลื่อนวิวัฒนาการมากกว่านักวิทยาศาสตร์ร่วมสมัยคนอื่นๆ[ 6 ]แนวคิดเรื่องการคัดเลือกทางเพศของเขาได้รับการมองด้วยความสงสัยจากนักวิทยาศาสตร์ร่วมสมัย และไม่ถือว่ามีความสำคัญมากนัก จนกระทั่งในช่วงทศวรรษ 1930 นักชีววิทยาจึงตัดสินใจรวมการคัดเลือกทางเพศเข้าเป็นรูปแบบหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ[ 7 ] ทฤษฎี นี้เพิ่งมีความสำคัญมากขึ้นในทางชีววิทยา ในศตวรรษที่ 21 ปัจจุบันทฤษฎีนี้ถือว่าสามารถนำไปใช้ได้ทั่วไปและคล้ายคลึงกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ[ 8 ]การศึกษาเป็นเวลาสิบปี โดยทำการทดลองเปลี่ยนแปลงการคัดเลือกทางเพศในด้วงแป้งโดยคงปัจจัยอื่นๆ ไว้คงที่ แสดงให้เห็นว่าการคัดเลือกทางเพศช่วยปกป้อง ประชากร ที่ผสมพันธุ์ กันเอง ไม่ให้สูญพันธุ์ได้[ 5 ]
ชาวประมงหนี
โรนัลด์ ฟิชเชอร์นักสถิติและนักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการชาวอังกฤษ ได้พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับการคัดเลือกทางเพศในหนังสือThe Genetical Theory of Natural Selection ในปี 1930 ซึ่งรวมถึงสมมติฐานลูกชายเซ็กซี่ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงความชอบในลูกหลานเพศชาย และหลักการของฟิชเชอร์ซึ่งอธิบายว่าทำไมอัตราส่วนเพศจึงมักใกล้เคียงกับ 1:1 ทฤษฎี Fisherian runawayอธิบายว่าการคัดเลือกทางเพศเร่งความชอบในเครื่องประดับเฉพาะ ทำให้ลักษณะที่ต้องการและความชอบของเพศหญิงต่อลักษณะนั้นเพิ่มขึ้นพร้อมกันในวงจรป้อนกลับเชิงบวก[ 9 ]เขากล่าวว่า: [ 10 ]
...การพัฒนาขนในตัวผู้และความชอบทางเพศต่อการพัฒนาดังกล่าวในตัวเมียจึงต้องดำเนินไปพร้อมกัน และตราบใดที่กระบวนการนี้ไม่ถูกยับยั้งโดยการคัดเลือกแบบย้อนกลับที่รุนแรง ก็จะดำเนินไปอย่างรวดเร็วขึ้นเรื่อยๆ ในกรณีที่ไม่มีการตรวจสอบดังกล่าวเลย จะเห็นได้ง่ายว่าความเร็วของการพัฒนาจะเป็นสัดส่วนกับการพัฒนาที่เกิดขึ้นแล้ว ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามเวลาแบบทวีคูณหรือแบบเรขาคณิต — โรนัลด์ ฟิชเชอร์, 1930 [ 9 ]

สิ่งนี้ทำให้ลักษณะเด่นของตัวผู้และความชอบของตัวเมียที่มีต่อลักษณะดังกล่าวเพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้เกิดความแตกต่างทางเพศ อย่างเห็นได้ ชัด จนกระทั่งข้อจำกัดทางกายภาพในทางปฏิบัติหยุดยั้งการแสดงออกที่เกินจริง ต่อไป วงจรป้อนกลับเชิงบวกจึงเกิดขึ้น ทำให้เกิดโครงสร้างทางกายภาพที่เกินจริงในเพศที่ไม่จำกัด ตัวอย่างคลาสสิกของการเลือกของตัวเมียและการคัดเลือกที่อาจควบคุมไม่ได้คือนกวิโดว์เบิร์ดหางยาวในขณะที่ตัวผู้มีหางยาวซึ่งได้รับการคัดเลือกโดยตัวเมีย ความชอบของตัวเมียในเรื่องความยาวหางยังคงสุดขั้วกว่า โดยตัวเมียจะถูกดึงดูดใจโดยหางที่ยาวกว่าที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ[ 11 ]ฟิชเชอร์เข้าใจว่าความชอบของตัวเมียที่มีต่อหางยาวอาจถูกส่งต่อทางพันธุกรรม ควบคู่ไปกับยีนสำหรับหางยาวเอง ลูกนกวิโดว์เบิร์ดหางยาวทั้งสองเพศได้รับมรดกยีนทั้งสองชุด โดยตัวเมียแสดงความชอบทางพันธุกรรมต่อหางยาว และตัวผู้แสดงหางยาวที่น่าปรารถนา[ 10 ]
ริชาร์ด ดอว์กินส์นำเสนอคำอธิบายที่ไม่ใช้คณิตศาสตร์เกี่ยวกับกระบวนการคัดเลือกทางเพศที่ควบคุมไม่ได้ในหนังสือของเขาเรื่องThe Blind Watchmaker [ 10 ] ตัวเมียที่ชอบตัวผู้ที่มีหางยาวมักจะมีแม่ที่เลือกพ่อที่มีหางยาวเช่นกัน ส่งผลให้พวกมันมียีนทั้งสองชุดอยู่ในร่างกาย นั่นคือ ยีนสำหรับหางยาวและยีนสำหรับความชอบหางยาวจะเชื่อมโยงกันความชอบหางยาวและความยาวของหางเองจึงอาจมีความสัมพันธ์กันและมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นพร้อมกัน ยิ่งหางยาวขึ้นเท่าไหร่ ก็ยิ่งเป็นที่ต้องการมากขึ้นเท่านั้น ความไม่สมดุลเล็กน้อยในตอนเริ่มต้นระหว่างความชอบและหางอาจทำให้ความยาวของหางเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ฟิชเชอร์เขียนว่า:
องค์ประกอบเลขชี้กำลังซึ่งเป็นแก่นของสิ่งนั้น เกิดขึ้นจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของรสชาติไก่ที่เป็นสัดส่วนกับระดับรสชาติเฉลี่ยสัมบูรณ์ — โรนัลด์ ฟิชเชอร์, 1932 [ 12 ]

นกแม่ม่ายตัวเมียจะเลือกผสมพันธุ์กับนกตัวผู้หางยาวที่น่าดึงดูดที่สุด เพื่อให้ลูกหลานของมัน หากเป็นตัวผู้ ก็จะดึงดูดใจตัวเมียในรุ่นต่อไปได้เช่นกัน ซึ่งจะทำให้มีลูกหลานจำนวนมากที่สืบทอดพันธุกรรมของตัวเมีย เนื่องจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของความชอบเป็นสัดส่วนกับรสนิยมเฉลี่ยของตัวเมีย และเนื่องจากตัวเมียต้องการคู่ครองที่มีเสน่ห์ทางเพศมากที่สุด จึงเกิดผลบวกสะสมขึ้น ซึ่งหากไม่ได้รับการควบคุม อาจทำให้รสนิยมที่กำหนดและคุณลักษณะทางเพศที่ต้องการเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ[ 10 ]
สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าเงื่อนไขของความเสถียรสัมพัทธ์ที่เกิดจากวิธีการเหล่านี้หรือวิธีการอื่น ๆ จะมีระยะเวลานานกว่ากระบวนการที่เครื่องประดับวิวัฒนาการ ในสายพันธุ์ที่มีอยู่ส่วนใหญ่ กระบวนการที่ควบคุมไม่ได้จะต้องถูกยับยั้งแล้ว และเราควรคาดหวังว่าการพัฒนาที่โดดเด่นยิ่งขึ้นของขนเพศจะไม่เกิดจากความก้าวหน้าทางวิวัฒนาการที่ยาวนานและสม่ำเสมอเหมือนลักษณะส่วนใหญ่ แต่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน — โรนัลด์ ฟิชเชอร์, 1930 [ 9 ]
นับตั้งแต่แบบจำลองเชิงแนวคิดเบื้องต้นของ Fisher เกี่ยวกับกระบวนการ 'หนี' Russell Landeและ Peter O'Donald ได้ให้หลักฐานทางคณิตศาสตร์โดยละเอียดที่กำหนดสถานการณ์ที่การคัดเลือกทางเพศแบบหนีสามารถเกิดขึ้นได้[ 13 ] [ 14 ]นอกจากนี้ นักชีววิทยายังได้ขยายสูตรของดาร์วิน คำจำกัดความที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางของ Malte Andersson [ 15 ]ในปี 1994 คือ "การคัดเลือกทางเพศคือความแตกต่างในการสืบพันธุ์ที่เกิดขึ้นจากความแปรปรวนระหว่างบุคคลในลักษณะที่ส่งผลต่อความสำเร็จในการแข่งขันเพื่อหาคู่และปฏิสนธิ" [ 11 ] [ 15 ]แม้จะมีปัญหาในทางปฏิบัติบางประการสำหรับนักชีววิทยา แต่แนวคิดของการคัดเลือกทางเพศนั้น "ตรงไปตรงมา" [ 15 ]
ทฤษฎีสมัยใหม่
ความสำเร็จในการสืบพันธุ์

ความสำเร็จในการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตวัดได้จากจำนวนลูกหลานที่เหลืออยู่ และจากคุณภาพหรือความเหมาะสม ที่เป็นไป ได้ ของลูกหลานเหล่านั้น [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]ความชอบทางเพศสร้างแนวโน้มไปสู่การจับคู่แบบเลือกคู่หรือโฮโมกามี เงื่อนไขทั่วไปของการเลือกคู่ครองตามเพศปรากฏว่า (1) การยอมรับคู่ครองหนึ่งคู่จะขัดขวางการยอมรับคู่ครองทางเลือกอื่นอย่างมีประสิทธิภาพ และ (2) การปฏิเสธข้อเสนอหนึ่งจะตามมาด้วยข้อเสนออื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นไปอย่างแน่นอนหรือมีโอกาสสูงมากจนความเสี่ยงของการไม่เกิดขึ้นนั้นน้อยกว่าข้อได้เปรียบโดยบังเอิญที่จะได้รับจากการเลือกคู่ครองหลักการของ Batemanระบุว่าเพศที่ลงทุนมากที่สุดในการผลิตลูกหลานจะกลายเป็นทรัพยากรที่จำกัดซึ่งเพศอื่นแข่งขันกัน แสดงให้เห็นได้จากการลงทุนทางโภชนาการ ที่มากกว่า ของไข่ในไซโกตและความสามารถที่จำกัดของเพศหญิงในการสืบพันธุ์ ตัวอย่างเช่น ในมนุษย์ ผู้หญิงสามารถให้กำเนิดบุตรได้ทุกๆ สิบเดือน ในขณะที่ผู้ชายสามารถเป็นพ่อได้หลายครั้งในช่วงเวลาเดียวกัน[ 20 ]เมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยตั้งข้อสงสัยว่า Bateman ถูกต้องหรือไม่[ 21 ]
การส่งสัญญาณที่ซื่อสัตย์
หลักการความพิการของAmotz Zahavi , Russell LandeและWD Hamiltonระบุว่า การที่เพศชายมีชีวิตรอดจนถึงวัยเจริญพันธุ์โดยมีลักษณะที่ดูเหมือนไม่เหมาะสมนั้น เพศหญิงจะถือว่าเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงความแข็งแรงโดยรวมของเขา ความพิการดังกล่าวอาจพิสูจน์ได้ว่าเขาปราศจากโรคหรือมีความต้านทานต่อโรคหรือว่าเขามีความเร็วหรือพละกำลังทางกายภาพมากกว่า ซึ่งใช้ในการต่อสู้กับปัญหาที่เกิดจากลักษณะที่เกินจริง[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]งานของ Zahavi กระตุ้นให้เกิดการตรวจสอบสาขานี้อีกครั้งและทฤษฎีใหม่หลายทฤษฎี ในปี 1984 Hamilton และMarlene Zukได้นำเสนอสมมติฐาน "Bright Male" ซึ่งชี้ให้เห็นว่าลักษณะเฉพาะของเพศชายอาจทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายของสุขภาพ โดยการเน้นย้ำผลกระทบของโรคและความบกพร่อง[ 25 ]
การแข่งขันระหว่างเพศผู้ด้วยกัน

การแข่งขันระหว่างตัวผู้เกิดขึ้นเมื่อตัวผู้สองตัวในสายพันธุ์เดียวกันแข่งขันกันเพื่อโอกาสในการผสมพันธุ์กับตัวเมีย ลักษณะทางเพศที่แตกต่างกัน ขนาด อัตราส่วนเพศ[ 27 ]และสถานการณ์ทางสังคม[ 28 ]อาจมีบทบาทในผลกระทบของการแข่งขันระหว่างตัวผู้ที่มีต่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ของตัวผู้และการเลือกคู่ของตัวเมีย ตัวผู้ที่มีขนาดใหญ่กว่ามักจะชนะในความขัดแย้งระหว่างตัวผู้[ 29 ]ตัวผู้ต้องเสี่ยงภัยมากมายในความขัดแย้งดังกล่าว ดังนั้นมูลค่าของทรัพยากรจะต้องมีมากพอที่จะคุ้มค่ากับความเสี่ยงเหล่านั้น[ 30 ] [ 31 ]ผลกระทบของผู้ชนะและผู้แพ้ยังส่งผลต่อพฤติกรรมของตัวผู้ด้วย[ 32 ]การแข่งขันระหว่างตัวผู้ยังอาจส่งผลต่อความสามารถของตัวเมียในการเลือกคู่ที่ดีที่สุด และด้วยเหตุนี้จึงลดโอกาสในการสืบพันธุ์ที่ประสบความสำเร็จ[ 33 ]
แบบจำลองหลายแบบ
เมื่อไม่นานมานี้ ขอบเขตของสาขานี้ได้ขยายไปรวมถึงสาขาการศึกษาอื่นๆ ซึ่งไม่ได้ตรงกับคำจำกัดความของการคัดเลือกทางเพศของดาร์วินทั้งหมด แบบจำลองที่หลากหลายและน่าสับสน[ 34 ]พยายามที่จะเชื่อมโยงการคัดเลือกทางเพศไม่เพียงแต่กับคำถามพื้นฐาน[ 34 ]ของความแตกต่างทางเพศและบทบาทของพ่อแม่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงกลไกต่างๆ เช่นอัตราส่วนเพศ – ซึ่งควบคุมโดยหลักการของฟิชเชอร์ [ 35 ]การดูแลของพ่อแม่การลงทุนในลูกชายที่มีเสน่ห์ความขัดแย้งทางเพศและ “ผลกระทบที่มีการถกเถียงกันมากที่สุด” [ 34 ] นั่นคือการเลือกคู่ครอง[ 34 ]ลักษณะที่ซับซ้อนซึ่งอาจดูเหมือนมีต้นทุนสูง เช่น หางของปลาดาบมอนเตซูมา ( Xiphophorus montezumae ) ไม่ได้มีต้นทุนด้านพลังงาน ประสิทธิภาพ หรือแม้แต่การอยู่รอดเสมอไป นี่อาจเป็นเพราะ “ลักษณะชดเชย” ได้วิวัฒนาการควบคู่ไปกับลักษณะที่ถูกคัดเลือกทางเพศ[ 36 ]
ชุดเครื่องมือของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
การคัดเลือกทางเพศอาจอธิบายได้ว่าลักษณะต่างๆ เช่น ขน มีคุณค่าต่อการอยู่รอดในระยะแรกของการวิวัฒนาการได้อย่างไร นกยุคแรกๆ เช่นProtarchaeopteryxมีขนที่พัฒนาแล้วอย่างดี แต่บินไม่ได้ ขนอาจทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อน ช่วยให้ตัวเมียกกไข่ได้ แต่ถ้าการเกี้ยวพาราสีของนกยุคแรกๆ ผสมผสานการแสดงขนที่แขนขาหน้ากับการกระโดดอย่างมีพลังการเปลี่ยนไปสู่การบินก็อาจราบรื่นได้[ 37 ]
การคัดเลือกทางเพศบางครั้งอาจสร้างลักษณะที่ช่วยให้เกิดการสูญพันธุ์ของสายพันธุ์ได้ ดังที่เคยมีการเสนอแนะในอดีตเกี่ยวกับเขากวางยักษ์ของกวางไอริช ( Megaloceros giganteus ) ที่สูญพันธุ์ไปใน ยูเร เซี ยใน ยุคโฮโลซีน[ 38 ] [ 16 ] (แม้ว่าปัจจุบันการเสื่อมโทรมของถิ่นที่อยู่เนื่องจากสภาพภูมิอากาศและแรงกดดันจากมนุษย์จะถูกพิจารณาว่าเป็นสาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้มากกว่า) [ 39 ]อย่างไรก็ตาม มันอาจทำในสิ่งที่ตรงกันข้ามได้เช่นกัน โดยผลักดันให้เกิดการแยกสายพันธุ์—บางครั้งผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนในอวัยวะสืบพันธุ์[ 40 ] —จนทำให้เกิดสายพันธุ์ใหม่ขึ้น[ 41 ] [ 42 ] การคัดเลือกทางเพศมักมีปฏิสัมพันธ์กับการคัดเลือกตามธรรมชาติเพื่อผลักดันให้เกิดการสร้างสายพันธุ์ ใหม่ [ 43 ]
การสลับบทบาททางเพศ
ดาร์วินกล่าวถึงการสลับบทบาททางเพศในหนังสือThe Descent of Manโดยที่เพศหญิงได้รับการคัดเลือกจากคู่ผสมพันธุ์เพศชาย[ 44 ]ดาร์วินและคนอื่นๆ ได้อธิบายถึงบทบาททางเพศที่กลับกันในนกกระทาปุ่มลาย ( Turnix suscitator ) [ 44 ]บรรทัดฐานลำดับชั้นทางเพศที่คาดหวังไว้ก็ถูกพลิกผันในทำนองเดียวกันในปลาท่อ ( Syngnathinae ) และม้าน้ำ ( Hippocampus ) [ 45 ]โดยทั่วไปแล้วเพศหญิงของสายพันธุ์เหล่านี้จะมีขนาดใหญ่กว่า มีสีสันมากกว่า และก้าวร้าวมากกว่าเพศชาย[ 44 ]
การแข่งขันระหว่างสมาชิกของสายพันธุ์เดียวกัน
ปัจจุบัน นักชีววิทยากล่าวว่าลักษณะวิวัฒนาการบางอย่างสามารถอธิบายได้ด้วยการแข่งขันระหว่างสมาชิกของ สายพันธุ์ เดียวกันการแข่งขันอาจเกิดขึ้นก่อนหรือหลังการมีเพศสัมพันธ์ หลักฐานความเหมาะสมโดยตรงจากการทดลองลดการแสดงออกของยีนใน D. melanogaster เผยให้เห็นสัญญาณที่ชัดเจนของการคัดเลือกแบบต่อต้านที่เอื้อประโยชน์ต่อเพศผู้ที่ได้รับยีนใหม่ที่มีผลต่อความเหมาะสมเพิ่มขึ้นเมื่อแสดงออกในเนื้อเยื่อร่างกาย โดยแลกกับความเหมาะสมของเพศเมีย ในขณะเดียวกัน ก็ตรวจพบว่าเพศเมียได้รับประโยชน์จากความเหมาะสมเมื่อได้รับยีนใหม่ที่แสดงออกในเนื้อเยื่อสืบพันธุ์ โดยแลกกับผลประโยชน์ของเพศผู้ ผลการค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงการแข่งขันระหว่างสมาชิกทั้งเพศผู้และเพศเมียสำหรับหน้าที่ของเนื้อเยื่อร่างกายและเนื้อเยื่อสืบพันธุ์ตามลำดับ[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]
ในกลุ่มอนุกรมวิธานที่แตกต่างกัน
การคัดเลือกทางเพศมีการกระจายอย่างกว้างขวางในยูคาริโอตเกิดขึ้นในพืช เชื้อรา และสัตว์ นับตั้งแต่การสังเกตการณ์บุกเบิกของดาร์วินเกี่ยวกับมนุษย์ การคัดเลือกทางเพศได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นในแมลง แมงมุม สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลานมีเกล็ด นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งเผยให้เห็นพฤติกรรมและการปรับตัวทางกายภาพที่โดดเด่นมากมาย[ 49 ]
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ดาร์วินสันนิษฐานว่า ลักษณะ ทางพันธุกรรมเช่น เครา การไม่มีขน และสะโพกใหญ่ในประชากรมนุษย์ที่แตกต่างกัน เป็นผลมาจากการคัดเลือกทางเพศในมนุษย์ [ 50 ] มนุษย์มีความแตกต่างทางเพศ โดยเพศหญิงจะเลือกเพศชายโดยใช้ปัจจัยต่างๆ เช่น ระดับเสียง รูปร่างใบหน้า กล้ามเนื้อ และความสูง[ 51 ] [ 52 ]
ในบรรดากรณีการคัดเลือกทางเพศในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายกรณี มีความแตกต่างทางเพศอย่างมาก โดยตัวผู้มีน้ำหนักมากกว่าตัวเมียถึงหกเท่า และตัวผู้ต่อสู้เพื่อแย่งชิงอำนาจในแมวน้ำช้างตัวผู้ที่เหนือกว่าจะสร้างฮาเร็ม ขนาดใหญ่ ที่มีตัวเมียหลายสิบตัว ตัวผู้ที่ไม่ประสบความสำเร็จอาจพยายามผสมพันธุ์กับตัวเมียของตัวผู้ในฮาเร็ม หากตัวผู้ที่เหนือกว่าไม่ใส่ใจ สิ่งนี้บังคับให้ตัวผู้ในฮาเร็มต้องปกป้องอาณาเขตของตนอย่างต่อเนื่อง โดยไม่กินอาหารนานถึงสามเดือน[ 53 ] [ 54 ]
นอกจากนี้ยังพบการสลับบทบาททางเพศในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น ในเมียร์แคต ซึ่งเป็นสัตว์สังคมสูง โดยที่ตัวเมียขนาดใหญ่จะเป็นผู้มีอำนาจเหนือกว่าในฝูง และมีการสังเกตการแข่งขันระหว่างตัวเมียด้วยกัน ตัวเมียที่มีอำนาจเหนือกว่าจะผลิตลูกหลานส่วนใหญ่ ตัวเมียที่ด้อยกว่าจะไม่ผสมพันธุ์ แต่จะดูแลลูกอ่อนด้วยความเสียสละ[ 55 ] [ 56 ]
ในสัตว์ขาปล้อง
การคัดเลือกทางเพศเกิดขึ้นใน แมงมุมหลากหลายสายพันธุ์ ทั้งก่อนและหลังการผสมพันธุ์[ 57 ]การคัดเลือกทางเพศหลังการผสมพันธุ์เกี่ยวข้องกับการแข่งขันของสเปิร์มและการเลือกคู่แบบซ่อนเร้นของตัวเมีย การแข่งขันของสเปิร์มเกิดขึ้นเมื่อสเปิร์มของตัวผู้มากกว่าหนึ่งตัวแข่งขันกันเพื่อปฏิสนธิกับไข่ของตัวเมีย การเลือกคู่แบบซ่อนเร้นของตัวเมียเกี่ยวข้องกับการขับสเปิร์มของตัวผู้ในระหว่างหรือหลังการผสมพันธุ์[ 58 ]
แมลงมีรูปแบบการคัดเลือกทางเพศหลายรูปแบบ การดูแลลูกมักทำโดยแมลงเพศเมีย เช่น ผึ้ง แต่การดูแลลูกโดยเพศผู้พบได้ใน แมลงน้ำ เบโลสโตมาติดโดยที่ตัวผู้หลังจากผสมพันธุ์ไข่แล้ว จะยอมให้ตัวเมียติดไข่ไว้บนหลังของมัน มันจะกกไข่จนกระทั่งตัวอ่อนฟักออกมาในอีก 2-4 สัปดาห์ต่อมา ไข่มีขนาดใหญ่และลดความสามารถของตัวผู้ในการผสมพันธุ์กับตัวเมียตัวอื่นและจับเหยื่อ อีกทั้งยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการถูกล่าอีกด้วย[ 59 ]
ในกลุ่มหิ่งห้อย (ด้วง Lampyrid) ตัวผู้จะบินในความมืดและปล่อยแสงวาบที่มีรูปแบบเฉพาะของแต่ละสายพันธุ์ ซึ่งตัวเมียที่พร้อมผสมพันธุ์จะเกาะและตอบสนอง แสงวาบสีและการเปลี่ยนแปลงตามเวลามีส่วนช่วยในการดึงดูดตัวเมียให้สำเร็จ[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] ในกลุ่มด้วงการคัดเลือกทางเพศเป็นเรื่องปกติ ในด้วงหนอน นก Tenebrio molitorตัวผู้จะปล่อยฟีโรโมนเพื่อดึงดูดตัวเมียให้มาผสมพันธุ์[ 63 ]ตัวเมียจะเลือกคู่โดยพิจารณาจากว่าพวกมันติดเชื้อหรือไม่ และจากมวลของพวกมัน[ 64 ]
ในหอย
การคัดเลือกทางเพศหลังการผสมพันธุ์เกิดขึ้นในIdiosepius paradoxusซึ่งเป็นปลาหมึกแคระญี่ปุ่น ตัวผู้จะวางถุงเก็บน้ำเชื้อไว้ที่ตำแหน่งภายนอกบนร่างกายของตัวเมีย ตัวเมียจะกำจัดถุงเก็บน้ำเชื้อของตัวผู้ที่เธอคาดว่าไม่ชอบออกไป[ 65 ] [ 66 ]
ในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลาน
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกหลายชนิดมีฤดูผสมพันธุ์ประจำปีโดยมีการแข่งขันระหว่างตัวผู้ด้วยกัน ตัวผู้จะมาถึงริมน้ำก่อนเป็นจำนวนมาก และส่งเสียงร้องหลากหลายเพื่อดึงดูดคู่ผสมพันธุ์ ในบรรดากบ ตัวผู้ที่แข็งแรงที่สุดจะมีเสียงร้องทุ้มลึกที่สุดและมีอาณาเขตที่ดีที่สุด ตัวเมียจะเลือกคู่ผสมพันธุ์โดยพิจารณาจากความลึกของเสียงร้องเป็นอย่างน้อยบางส่วน ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างทางเพศ โดยตัวเมียมีขนาดใหญ่กว่าตัวผู้ใน 90% ของสายพันธุ์ และตัวผู้จะต่อสู้กันเพื่อเข้าถึงตัวเมีย[ 67 ] [ 68 ] มีการเสนอว่า กบหนามนิ้วหัวแม่มือจะแข่งขันกันเองโดยใช้ปลายนิ้วหัวแม่มือที่ยาวเพื่อรักษาพื้นที่ผสมพันธุ์[ 69 ]ปลายนิ้วหัวแม่มือซึ่งทำหน้าที่เป็นนิ้วที่ยังไม่สมบูรณ์ มีหนามยื่นออกมาซึ่งอาจใช้ในระหว่างการต่อสู้ ทำให้เกิดรอยแผลเป็นบนหัวและแขนขาหน้าของตัวผู้ตัวอื่น[ 70 ]
งูใช้กลยุทธ์ต่างๆ มากมายในการหาคู่ การต่อสู้ตามพิธีกรรมระหว่างตัวผู้เพื่อแย่งชิงตัวเมียที่ต้องการผสมพันธุ์ด้วยนั้นรวมถึงการใช้ท่า "ท็อปปิ้ง" ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่พบในงูพิษส่วนใหญ่ โดยตัวผู้ตัวหนึ่งจะพันรอบส่วนหน้าของคู่ต่อสู้ที่ยกขึ้นในแนวตั้งและบังคับให้มันลงมา การกัดที่คอเป็นเรื่องปกติในขณะที่งูพันกันอยู่[ 71 ] [ 72 ]
ในนก
นกได้วิวัฒนาการพฤติกรรมการผสมพันธุ์ที่หลากหลายและมีการคัดเลือกทางเพศหลายประเภท ซึ่งรวมถึงการคัดเลือกระหว่างเพศ (การเลือกของตัวเมีย) และการแข่งขันภายในเพศเดียวกัน โดยที่นกเพศที่มีจำนวนมากกว่าจะแข่งขันกันเพื่อสิทธิ์ในการผสมพันธุ์ นกหลายชนิด โดยเฉพาะนกปักษาสวรรค์มีลักษณะทางเพศที่แตกต่างกัน นกตัวผู้ที่มีขนสีสดใสที่สุดมักเป็นที่ชื่นชอบของนกตัวเมียในหลายชนิด[ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]
นกหลายชนิดใช้เสียงร้องเพื่อการผสมพันธุ์โดยตัวเมียจะชอบตัวผู้ที่มีเสียงร้องที่ซับซ้อนและหลากหลาย ทั้งในด้านความดัง โครงสร้าง และความถี่ ตัวผู้ที่มีขนาดใหญ่กว่าจะมีเสียงร้องที่ทุ้มกว่าและมีโอกาสผสมพันธุ์สำเร็จมากขึ้น[ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]
ในพืชและเชื้อรา
พืชดอกมีลักษณะทางเพศรองหลายอย่างที่ต้องอาศัยการคัดเลือกทางเพศ รวมถึงความสมมาตรของดอกไม้หากแมลงผสมเกสรเข้าเยี่ยมชมดอกไม้โดยเลือกตามระดับความสมมาตร[ 80 ]การผลิตน้ำหวาน โครงสร้างดอกไม้ และช่อดอก ตลอดจนความแตกต่างทางเพศ[ 81 ] [ 82 ] [ 83 ]
เชื้อราดูเหมือนจะใช้การคัดเลือกทางเพศ แม้ว่าพวกมันมักจะสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศด้วยก็ตาม ในกลุ่มBasidiomycetesอัตราส่วนเพศมีแนวโน้มไปทางเพศผู้ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการคัดเลือกทางเพศ เกิดขึ้น การแข่งขันระหว่างเพศผู้เพื่อผสมพันธุ์เกิดขึ้นในเชื้อรา รวมถึงยีสต์การส่งสัญญาณฟีโรโมนถูกใช้โดยแกมีตเพศเมียและโคนิเดีย ซึ่งบ่งชี้ถึงการเลือกของเพศผู้ในกรณีเหล่านี้ การแข่งขันระหว่างเพศเมียอาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน ซึ่งแสดงให้เห็นจากการวิวัฒนาการที่เร็วกว่ามากของยีนที่มีแนวโน้มไปทางเพศเมียในเชื้อรา[ 49 ] [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]
- ตัวอย่างกลไกการคัดเลือกทางเพศในกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่กล่าวถึง
- ในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกอริลลาตัวผู้มีขนาดใหญ่กว่าตัวเมียมาก
- แมงมุม ตัวผู้หลายชนิดเช่นแมงมุม Phidippus putnami ตัวนี้ มีการแสดงพฤติกรรมเกี้ยวพาราสีที่ซับซ้อน
- หิ่งห้อยแต่ละชนิดดึงดูดคู่ของมันด้วยรูปแบบการกระพริบแสงที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว
- ปลาเดนโดรโฟฟัส ไมโครเซฟาลัส ตัวผู้กำลังส่งเสียงร้อง
- การต่อสู้แย่งชิงอาณาเขตในงูหนูอินเดีย ( Ptyas mucosa)
- นกไอริสโตเฟอร์เบิร์ดตัวผู้แสดงท่าทางเกี้ยวพาราสีกับตัวเมีย
- นก ซาตินโบเวอร์เบิร์ดตัวผู้จะคอยปกป้องรังของมันจากนกตัวผู้คู่แข่ง โดยหวังว่าจะดึงดูดนกตัวเมียด้วยเครื่องประดับในรัง
- แมวน้ำช้างใต้ตัวผู้ต่อสู้กันบนเกาะแมคควารีเพื่อแย่งชิงโอกาสในการผสมพันธุ์
- ความสมมาตรของดอก ตะไคร้หอมอาจเป็นผลมาจากการคัดเลือกทางเพศโดยแมลงผสมเกสร
- กบตัวผู้จะเปลี่ยนเป็นสีฟ้าเพื่อส่งสัญญาณความแข็งแรงให้แก่ตัวเมีย
อ่านเพิ่มเติม
- ริชาร์ดส์, อีฟลีน (2017). ดาร์วินและการสร้างการคัดเลือกทางเพศ . ชิคาโก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก . ISBN 978-0-226-43690-6.
- ^ Eens, Marcel; Pinxten, Rianne (ต.ค. 2000). "การสลับบทบาททางเพศในสัตว์มีกระดูกสันหลัง: บัญชีด้านพฤติกรรมและต่อมไร้ท่อ" กระบวนการทางพฤติกรรม51 ( 1– 3): 135– 147. doi : 10.1016/s0376-6357(00)00124-8 . PMID 11074317 .
- ^ Emlen, Stephen T; Oring, Lewis W (กรกฎาคม 1977). "นิเวศวิทยา การคัดเลือกทางเพศ และวิวัฒนาการของระบบการผสมพันธุ์" Science . 197 (4300): 215– 223. Bibcode : 1977Sci...197..215E . doi : 10.1126/science.327542 . PMID 327542 .
- ^ Fritzsche, Karoline; และคณะ (สิงหาคม 2021). "ครบรอบ 150 ปีแห่งการสืบเชื้อสายของมนุษย์: ดาร์วินและผลกระทบของการกลับบทบาททางเพศต่อการวิจัยการคัดเลือกทางเพศ"วารสารชีววิทยาของสมาคมลินเนียน 134 ( 3): 525– 540. doi : 10.1093/biolinnean/ blab091
- ^ Gwynne, Darryl T. (1985). "การสลับบทบาทในตั๊กแตน: อิทธิพลของถิ่นที่อยู่ต่อพฤติกรรมการสืบพันธุ์ (Orthoptera: Tettigoniidae, Metaballus sp.)". นิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรมและสังคมชีววิทยา16 (4): 355– 361. Bibcode : 1985BEcoS..16..355G . doi : 10.1007/BF00295549 .
- ^ Merrell, David J. (ธันวาคม 1960). "ความชอบในการผสมพันธุ์ใน Drosophila" . Evolution . 14 (4): 525– 526. doi : 10.2307/2406000 . JSTOR 2406000 .
- ^ Vincent, Amanda; Ahnesjö, Ingrid; Berglund, Anders; Rosenqvist, Gunilla (กรกฎาคม 1992). "ปลาท่อและม้าน้ำ: พวกมันสลับบทบาททางเพศกันทั้งหมดหรือไม่?" แนวโน้มในนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการ 7 ( 7): 237– 241. Bibcode : 1992TEcoE...7..237V . doi : 10.1016/0169-5347(92)90052-d . PMID 21236017 .
- ^วิลเลียมส์, จอร์จ ซี; ดอว์กินส์, ริชาร์ด (2019). การปรับตัวและการคัดเลือกโดยธรรมชาติ: การวิพากษ์วิจารณ์ความคิดเชิงวิวัฒนาการในปัจจุบันบางประการ . พรินซ์ตัน, นิวเจอร์ซีย์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การคัดเลือกทางเพศ
การคัดเลือกทางเพศ เป็นกลไกหนึ่งของ วิวัฒนาการ ที่สมาชิกของ เพศ หนึ่ง เลือกคู่ครอง ของอีกเพศหนึ่ง (การคัดเลือกข้ามเพศ) เพื่อ ผสมพันธุ์...
ดาร์วิน
การคัดเลือกทางเพศได้รับการเสนอครั้งแรกโดยชาร์ลส์ ดาร์วินในหนังสือ On the Origin of Species (1859) และได้รับการพัฒนาในหนังสือ The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (1871)...
ชาวประมงหนี
โรนัลด์ ฟิชเชอร์ นัก สถิติ และ นักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ ชาวอังกฤษ ได้พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับการคัดเลือกทางเพศในหนังสือ The Genetical Theory of Natural Selection ในปี 1930 ซึ่งรวมถึง สมมติฐานลูกชายเซ็กซี่ ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงความชอบในลูกหลานเพศชาย และ...
ความสำเร็จในการสืบพันธุ์
ความ สำเร็จในการสืบพันธุ์ ของสิ่งมีชีวิตวัดได้จากจำนวน ลูกหลาน ที่เหลืออยู่ และจากคุณภาพหรือ ความเหมาะสม ที่เป็นไป ได้ ของลูกหลานเหล่านั้น [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] ความชอบทางเพศสร้างแนวโน้มไปสู่ การจับคู่แบบเลือกคู่ หรือ โฮโมกา มี...