性选择和配偶选择

选择配合

进化适应性在很大程度上取决于生物体生存和成功产生后代的能力。 这个过程的关键是性选择，它在决定交配对以及从而将哪些基因传递给下一代方面起着重要作用。 通常，一个种群内对配偶的激烈竞争会对与求偶和交配相关的特征施加选择性压力。 由这些压力产生的自然选择称为性选择。 性选择的特征包括装饰或着色等特征，其唯一目的是吸引配偶。 这些特征还可以用于增强物种内雄性和雌性之间的区别，称为性二态性。 二态性和其他性选择性状有助于一个物种的个体确定潜在配偶的健康状况并选择合适的繁殖伙伴。 这种类型的选择发生在大多数物种中，从昆虫到人类和无数其他物种。

性间和性内选择

性选择的两种基本类型是双性人（性别间）和性内（性别内）选择。 双性选择是物种雄性和雌性之间相互作用的结果。 一种性别，通常是男性，会发展并表现出吸引异性的特征或行为模式。 这些特征的例子包括鸟类的羽毛、青蛙的交配叫声和鱼的求偶展示。 相比之下，性内选择发生在同性成员之间。 雄性之间的竞争很常见，就像鹿或角甲虫一样，它们为争夺主导地位和与附近雌配的能力而战。 在这种情况下，性选择作用于促进同性个体之间竞争的特征。 例如，角甲虫的"角"的强度和大小或鹿的鹿角大小。 双性选择和性内选择都会影响许多物种的性选择性状的发展。

信号适应性和作性别比 （OSR）

性选择特征的展示可能是潜在配偶个体适应性的重要信号。 这些信号通常在能量上成本高昂，因此表明个体的健康、遗传和营养状况。 通常，尽管并非总是如此，雄性会表现出这些特征以吸引雌性。 这是对后代生产和饲养的精力投资差异的结果。 与雄性精子相比，雌性卵子的产生数量更少，能量消耗更高，这促使雌性在择偶时更具选择性。 配偶的竞争水平可以通过作性别比 （OSR） 来量化。 OSR 基于一个种群中性成熟雄性与雌性的比率，在包含更多雄性的群体中或对于雄性与多个雌配的群体中，通常偏向于雄性。 然而，OSR 可能受到几个因素的影响，包括每种性别对父母照顾、配偶结合过程和总体繁殖率^1-2 的相对投资。

由于 ORS 通常是雄性的，因此一个物种的雄性往往会经历更强的性间和性内选择压力。 在这种情况下，自然选择有利于发展吸引雌性或与其他雄性竞争的性状，即使这些性状需要付出巨大的能量或体能成本。 例如，吸引雌性的特征通常是彩色或华丽的，使个体更容易被捕食者看到。 这些特征可能需要大量的能量来产生，并会降低个体的免疫功能。 此外，雄性在与其他雄性竞争时将自己置于危险之中。 雄性之间的战斗、交配舞蹈、发声和展示通常不仅对体力要求很高，而且可能很大声、华丽和分散注意力，从而降低对捕食者的意识并可能伤害个体。 正因为如此，自然选择和性选择经常发生冲突，似乎将这些特征拉向了相反的方向。自然选择的影响可以防止性选择的特征变得过于奢侈。 因此，将选择显着降低个体生存足够长的时间以进行交配的能力的性相关特征。 自然选择和性选择之间的这种平衡导致种群中的大多数个体表现出平均或中等质量的健康和性特征，以最大限度地提高繁殖成功和存活率。

权衡:性选择与自然选择

然而，在特殊情况下，性选择的特征可能不受生存压力的限制。 例如，"天堂鸟"家族中的鸟类包括各种物种，它们占据了缺乏天敌的偏远地区。 结果，雄性已经发展出奢侈的色彩和交配展示，通常会由于捕食而被选中反对。 这种 "失控的选择" 可以产生美丽且装饰精美的物种。 不幸的是，由于人类活动，猫等新捕食者的引入威胁到这些濒危物种的生存。

了解性选择会影响我们看待动物特征、行为和配偶选择的方式，包括人类³. 性选择通常不仅仅是视觉线索，许多物种仅依靠气味或声音来寻找配偶。 在人类中，Wedekind 等人的一项实验证明了嗅觉的影响，该实验显示女性更喜欢基因上差异更大的男性的气味⁴。 增强的遗传多样性，尤其是与免疫功能相关的遗传多样性，可能会为后代提供更大的健康。 以这种和其他方式，性选择影响了人类和所有类型的生物体进化、行为、选择配偶和繁殖的方式。

进一步阅读:

1. Verdade， LM （1996 年）。"狩猎压力对脊椎动物社会行为的影响。"布拉斯生物学杂志56（1）:1-13。
2. 北卡罗来纳州利夫希茨和 CC 圣克莱尔（2016 年）。"彩色观赏性状可能是野生动物暴露于污染的有效和非侵入性指标。"保护生理学4（1）:cow028。
3. Stanyon， R. 和 F. Bigoni （2014）。"人类和其他灵长类动物的性选择和行为、形态、神经解剖学和基因的进化。"神经科学生物行为修订版 46P4:579-590。
4. Wedekind， C. 和 S. Furi （1997）。"男性和女性的体味偏好:他们的目标是特定的 MHC 组合还是简单的杂合性？"Proc Biol Sci 264（1387）:1471-1479。

赫伯特·斯宾塞 （Herbert Spencer） 于 1864 年首次创造了适者生存一词，以描述达尔文对自然选择的观察。量化个体健康状况的一种方法是它可以为下一代贡献的后代数量——因此生物体可以通过产生更多的后代来提高其健康状况，然后这些后代能够成功地自我繁殖。繁殖是健身的关键要素，有性繁殖的生物必须交配才能将其基因传递给下一代。这意味着对于有性繁殖的生物来说，争夺配偶成为健身的关键部分。

这种寻找配偶的压力导致了一种称为性选择的现象——一种作用于与交配和求爱相关的特征的选择。通常，对于在生殖中投入最少能量的性别，性选择更加强烈。由于精子的产生成本低廉，雄性通常首当其冲地承受性选择压力。相反，鸡蛋的生产和产卵成本很高。这意味着预计雌性在选择配偶时会更有选择性，而雄性必须投入大量资源来吸引雌性。这一观察结果与运营性别比或 OSR 有关，即性成熟的雄性与有生育能力的雌性的比率。OSR 通常偏向于男性，因为它们的生殖寿命较长。

由于雄性通常面临强烈的性选择压力，许多种类的动物都表现出将雄性和雌性区分开来的奢华装饰。当同一物种的雄性和雌性在表型上出现差异时，我们称之为性二态性。然而，性选择不仅限于男性装饰。有两种类型的性选择，双性人和内性选择。在双性选择中，一种性别，通常是雄性，会表现出某种特征或行为，目的是吸引异性并与之交配。另一方面，性内选择发生在同性成员之间。例如，雄性海狮争夺雌性海狮的统治地位。在这里，性内选择作用于海狮的生理机能，使其足够大，可以与其他雄性竞争一组雌性。但是，鲜艳的色彩和更大的尺寸等属性也带来了成本。比如对捕食者的能见度增加，或者由于雄激素的过量产生而导致免疫力下降。这意味着自然选择和性选择经常相互矛盾，将特征拉向相反的方向。因此，质量分数特别高或特别低的个体很少见。相反，预计质量一般的个体将占人口的大多数。

在本实验中，您将模拟交配场景，其中雌性和雄性可以根据有关潜在配偶质量的不同数量信息来选择配偶。