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單性生殖及其在犀金龜(Trypoxylus dichotomus)中的機制
《Behavioral Ecology and Sociobiology》:Monandry and its underlying mechanisms in the rhinoceros beetle Trypoxylus dichotomus
【字體: 大 中 小 】 時間:2026年03月03日 來源:Behavioral Ecology and Sociobiology 1.9
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日本犀金龜雌性交配后抑制再交配機制研究表明,超過90%雌性在初次交配后至少28天拒絕再交配,遠超其壽命。精囊尺寸減少60%的雄性僅使再交配率升至15%。注射精囊水提物或機械刺激均無法抑制后續(xù)交配,提示雄性釋放物質(zhì)在生殖道局部與機械刺激協(xié)同作用誘導休止期。最終交配組雌性產(chǎn)卵率和孵化率無差異,表明單次交配即可滿足終身受精需求,大精囊可能為雄性通過性選擇演化出的防止雌性再交配的策略。
盡管許多昆蟲的雌性在初次交配后會抑制再次交配的行為,但這種交配后禁欲期的持續(xù)時間和機制在不同物種間存在很大差異。我們在實驗室條件下研究了日本犀金龜(Trypoxylus dichotomus)的禁欲期、再次交配率及其背后的機制。超過90%的雌性在初次交配后的至少28天內(nèi)拒絕所有交配嘗試,這一時間長度超過了野生雌性的壽命。當雌性與最近交配過的雄性配對時(這些雄性的精包體積減少了60%),再次交配率略有上升至15%,但仍處于較低水平。因此,該物種的雌性通常一生只交配一次,這在昆蟲中屬于罕見的單配偶制現(xiàn)象,尤其是在金龜科(Scarabaeidae)中。為了探究禁欲性的機制,我們將精包的水提取物注入雌性的體腔中,但這種處理并未抑制后續(xù)的交配行為。此外,實驗中將雌性與雄性在交配過程中分開后,雌性仍會接受再次交配,這表明僅靠生殖器的插入及其相關(guān)的機械刺激不足以引發(fā)禁欲性。綜上所述,我們的研究結(jié)果表明,禁欲性的產(chǎn)生依賴于雄性產(chǎn)生的物質(zhì)在雌性生殖道內(nèi)的局部作用,這些物質(zhì)可能與其精包填充過程中產(chǎn)生的機械信號相互作用。最后,與最近交配過的雄性交配的雌性與與未交配過的雄性交配的雌性在生育能力和卵孵化率上沒有差異,這說明即使精包體積減小,單次交配也能提供足夠的精子以確保其終生生育能力。我們認為,未交配過的雄性產(chǎn)生的較大精包是通過交配后的性選擇進化而來的,目的是防止雌性再次交配。
盡管許多昆蟲的雌性在初次交配后會抑制再次交配的行為,但這種交配后禁欲期的持續(xù)時間和機制在不同物種間存在很大差異。我們在實驗室條件下研究了日本犀金龜(Trypoxylus dichotomus)的禁欲期、再次交配率及其背后的機制。超過90%的雌性在初次交配后的至少28天內(nèi)拒絕所有交配嘗試,這一時間長度超過了野生雌性的壽命。當雌性與最近交配過的雄性配對時(這些雄性的精包體積減少了60%),再次交配率略有上升至15%,但仍處于較低水平。因此,該物種的雌性通常一生只交配一次,這在昆蟲中屬于罕見的單配偶制現(xiàn)象,尤其是在金龜科(Scarabaeidae)中。為了探究禁欲性的機制,我們將精包的水提取物注入雌性的體腔中,但這種處理并未抑制后續(xù)的交配行為。此外,實驗中將雌性與雄性在交配過程中分開后,雌性仍會接受再次交配,這表明僅靠生殖器的插入及其相關(guān)的機械刺激不足以引發(fā)禁欲性。綜上所述,我們的研究結(jié)果表明,禁欲性的產(chǎn)生依賴于雄性產(chǎn)生的物質(zhì)在雌性生殖道內(nèi)的局部作用,這些物質(zhì)可能與其精包填充過程中產(chǎn)生的機械信號相互作用。最后,與最近交配過的雄性交配的雌性與與未交配過的雄性交配的雌性在生育能力和卵孵化率上沒有差異,這說明即使精包體積減小,單次交配也能提供足夠的精子以確保其終生生育能力。我們認為,未交配過的雄性產(chǎn)生的較大精包是通過交配后的性選擇進化而來的,目的是防止雌性再次交配。
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