
与没有竞争对手的雄性相比,面临更激烈的雌性竞争的雄性,其后代的基因组中有更多有害突变的风险。乌普萨拉大学的研究人员在甲虫种类Callosobruchus maculatus中发现了这种相关性。他们的研究发表在科学杂志《自然生态与进化》上。
就像鱼类、鸟类和哺乳动物一样,在昆虫世界里,几个雄性经常与同一个雌性交配。这导致了一种形式的性选择,在这种选择中,雄性的精子竞争使雌性的卵子受精。产生更多或更具竞争力的精子的雄性通常会赢得竞争并成为父亲。
乌普萨拉大学生态与遗传学系进行的一项研究成功地证明,雄性之间的竞争加剧会导致后代出现更高的有害突变率。
每次细胞分裂都会破坏基因组DNA,但这种破坏通常可以通过有效但昂贵的细胞监测系统来防止或修复。这项新的研究表明,在竞争的雄性豇豆象鼻虫(Callosobruchus maculatus)物种中,精子的产生是以牺牲这种细胞监视为代价的。
在实验中,雄性甲虫暴露在辐射中,以破坏它们的基因组。经过一段时间的休养,雄性被允许与雌性交配并成为父亲。研究人员随后跟踪了它们的后代,测量了后代的不同质量,发现群居的雄性,伴随着精子竞争的风险,其后代比单独生活的雄性有更多有害的新突变。
然而,这项研究背后的研究人员指出,从长远来看,男性之间的竞争不一定会导致基因健康状况的恶化。这是因为,正如研究还表明的那样,与适应一夫一妻制生活的雄性相比,来自多代精子竞争激烈的种群的雄性通过产生更多的精子和更有活力的后代来适应新的环境。
“即使精子竞争的直接影响是增加后代的突变数量,性选择的矛盾的长期影响可能是降低突变率,”大卫·伯杰解释说。
这项研究背后的研究人员解释说,这两种机制在雄性竞争交配的物种中基因变异的产生和维持中都起着重要作用。这反过来又会影响进化适应的潜力,这取决于遗传变异。











