Bu resim Rheumatobates rileyi adlı su böceklerinin, erkek (soldaki) ve dişilerinin (sağdaki) ön kısımlarının üstten görünüşüdür. İki cinsiyetteki benzer (şekli değişmeyen) yapılar benzer şekilde renklendirilirken, her cinsiyetteki farklı (çift biçimli) antenler mavinin farklı tonlarıyla renklendirilmiştir. Erkek antenindeki kavrayıcı yapılar mor renkle vurgulanmıştır.
Cinsiyet Farklılığının Evrimi: Cinsiyet savaşlarının uyumsal cinsiyet farklılıklarını kamçıladığı gösterildi.
Doğadaki en muhteşem özelliklerden bazıları olarak sayılan cinsiyet farklılıkları: Erkek lepisteslerin çılgın renkleri, tavuskuşlarının tüyleri, denizayılarının uzun dişleri, geyiklerin çatal boynuzları. Cinsiyet çatışmasının — erkekler ve dişiler arasındaki çiftleşme savaşı — erkek ve dişilerdeki farklılaşmış evrimsel özelliklerin arkasındaki belirleyici itici güç olduğu düşünülür.
Bununla birlikte, bu özelliklerden sorumlu genetik süreçler veya bunların atalarındaki daha ayrıntısız biçimlerden nasıl evrimleştiği çok iyi anlaşılmış değildir. Evrimdeki her minik adımın bir avantaj olduğunu varsaymaya meyilliyiz. Acaba gerçekten öyle mi ?
Bunu soruşturmak için, Toronto Üniversitesinin Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji bölümünden Locke Rowe’un başında olduğu ve McGill Üniversitesi Biyoloji bölümünden Ehab Abouheif ve Abderrahman Khila ile ortaklaşa çalıştığı bir araştırma grubu, bu ardışık aşamaları yeniden üretmek, evrimsel saati geri döndürmek ve basit antenlerin daha ayrıntılı olanlara dönüşümünü izlemek için bir yol buldu. Antenler çiftleşme etkileşimleri sırasında dişileri kavramak için kullanılır, ve araştırmacılar bunların artan detaylarının bu işlevlerindeki artan faydasını ölçebildiler.
Çalışmada, su yüzeyindeki çiftleşme sırasındaki mücadele cinsiyet çatışmasında belirgin olduğu için özellikle su böcekleri (Rheumatobates rileyi) incelendi. Erkekler sıklıkla çiftleşmekten, dişiler de seyrek çiftleşmeden kazançlı: ikisi de bunlara yarayacak özellikler geliştirdi.
Rowe, “Evrimsel zaman boyunca bu erkek ve dişi özellikleri silahlanma yarışını andıracak biçimde tırmanma eğilimi gösterdi.” dedi.
Cinsiyetler arasındaki anahtar farklılık erkek böceklerin tipik algılama cihazından ayrıntılı kavrama cihazlarına evrimleşen anteni oldu.
Çiftleşmeyi gözlemlemek için yüksek hızlı video kullanılarak, araştırmacılar anten üzerindeki her yapının –kancalar, genişlemiş kısımlar ve kramponlar — dişileri kavramak için tasarlanmış gibi göründüğünü kaydetti. Daha sonra erkek antenlerinin gelişimi sırasında (yetişkinliğe ulaşmadan hemen önce) hangi genlerin etkili olmuş olduğuna baktılar. Erkek anteninin gelişimini etkileyen geni bilmek etkisini, dolayısıyla erkek antenini değiştirebilmeyi sağlar. Bir gen ümit vaad edici görünüyordu o yüzden araştırmacılar gelişim sırasında RNA müdahalesini kullanarak onun etkisini yok ettiler.
Abouheif “Bu yolla dişilerinkine benzer basit antenlerden, bugün gördüğümüz kancalar ve diğer kavrayıcı mekanizmalara sahip oldukça karmaşık antenlere kadar farklı özelliklere sahip erkekler üretmemiz mümkün oldu” dedi.
Araştırmacılar daha sonra bu farklı antenlere sahip erkekler kümesinin antenlerinin dişileri kavramaktaki faydasını test ettiler. Anten detaylandıkça çiftleşme başarısının arttığını buldular. Rowe “Bu durum, antenlerin daha fazla detaylanmasının çiftleşme üzerindeki mücadeleden kaynaklandığına sayılabilir” dedi.
Çalışma, genetik model sistemlerindeki araçları, üzerinde çalışılan özelliklerin şekillenmesine yol açan seçici güçlerin çoğunun bilindiği doğal bir sisteme getirmesi bakımından sıradışı. Araştırma, seçimin bilinen güçleri, evrimsel biçim değişimi ve bunların altında yatan genetiğin birbirleriyle direkt bağlantısının açıklandığı nadir örnek olay incelemelerinden (başka bir inceleme Darwin’in saka kuşları) birisini sunuyor.
Araştırma Kanada Araştırma Başkanlığı programı, Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi ve Fransa CNRS ATIP-Gelecek programı tarafından finanse edildi.
Araştırma Science dergisinde yayınlandı..
Hazırlayan: Buleria
Çeviren: Mavi Panter