雌性對雄性的選擇是相關性狀進化的驅動力

【來自本實驗室的一篇文章】

若是根據雌雄性之間共有的性別特徵來選擇配偶，那麼雌雄對配偶的選擇多是同樣的（mutualmate choice）。可是這種共同的選擇會在多大程度上驅使表型變化？若是雌雄兩性在選擇配偶中都傾向於選擇相同的表型特徵（好比無論男女，都喜歡找智商高的做爲配偶），那麼這種選擇會對該表型的進化產生怎樣的影響？雌雄兩性對選擇的反應是否一致？本研究使用人工選擇，研究果蠅（Drosophilaserrata）的表皮碳氫化合物（CHCs）這一表型在面對來自雌雄兩性的共同選擇時的變化過程。通過10代的人工選擇，CHCs這一表型在兩性中發生了顯著的變化，可是與之相關的適應性結果卻在兩性中表現了很大的差別。在雄性中的改變在基因層面上致使了雄性求偶成功率的增長；儘管雌性中也出現了表型改變，不過對雌性求偶成功率卻沒有影響。這說明，雄性對雌性的性選擇可能更可能是和環境相關的，而不是和遺傳有關。所以，和雌性對雄性的選擇相比，雄性對雌性的選擇可能對本物種的進化沒有起太大做用。

由求偶而形成的性選擇一直被人們視爲表型多樣性的一個重要因素。不過目前不少對性選擇的研究都是集中於雌性對雄性的性選擇。那麼雄性對雌性的性選擇在多大程度上影響種羣的表型多樣性呢？在有些物種中，一些表型特徵會成爲雌性兩性共同的選擇目標。這種共同的選擇會加強或者抑制該表型在種羣中的表現。

理解這種性選擇的關鍵是找出相關性狀背後的基因關係。以前的研究已經顯示了雌性的性選擇是如何提升雌性的適應性的，好比雌性會選擇那些更會照顧子代的雄性做爲交配對象，或者具備某些優秀性狀的雄性，經過這種選擇，雌性可以提高後代質量。與雌性相比，雄性在子代上付出要少的多，因此雄性對雌性的選擇可能更加直接，僅僅會選擇那些生育能力高的雌性做爲交配對象。因此，正是由於這種雌雄在擇偶策略上的差別，即使一個表型是雌雄共同的選擇目標，那麼他們選擇的方式和表明的意義可能也是不一樣的。

經過傳統定量遺傳學的方法來研究表型、基因型和適應度的關係，可以幫助咱們瞭解雌雄性選擇差別。可是對適應度的測量是一個很棘手的問題。經過人工選擇以及在以後去除這種選擇後表型變化，可以很好地衡量出適應度。本研究就是經過多代人工選擇來研究果蠅中性選擇性狀、求偶成功率和適應度之間的關係。CHCs是果蠅的一種信息素，有多種成分組成，在果蠅求偶中發揮了重要做用。在雌雄果蠅之間，對CHCs的選擇壓力和選擇方向有很大不一樣。經過人工行爲對CHCs加以最大的選擇壓力，以此來驗證與CHCs相關的性吸引的進化過程。

結果

性拮抗選擇

經過對CHCs的表型和求偶成功率的研究證明，在兩性之間求偶選擇確實是表型進化的驅動力。不過，對CHCs的選擇在兩性間存在差別，對雄性的選擇要比對雌性的選擇強。選擇方向有存在不一樣，有些CHCs組分受雌性喜歡，可是受雄性厭惡（好比5,9-C25:2），反之，有些受雄性喜歡，受雌性厭惡（好比5,9-C29:2）。這說明雖然CHCs是同時受到雌雄兩性的選擇，可是受到的選擇壓力不一樣，選擇方向也不必定相同。

經過對雄性的人工選擇，10代以後，羣體中雄性相關的CHCs明顯偏離原始值並呈現增高趨勢；而與雌性相關的CHCs或者與兩性均相關的CHCs也偏離原始值，可是呈現減低趨勢。經過對雌性的人工選擇，10代以後，羣體中與雌性相關的CHCs或者與兩性均相關的CHCs增高，而與雄性相關的CHCs的下降。

A：在雄性個體中，對雄性施加的選擇壓力（ML1，ML2）促使相關性狀進化，而對雌性個體（FL1，FL2）和雌雄兩性（MS1，MS2）同時施加的選擇壓力沒有促使雄性個體性狀進化；B：在雌性個體中，對雌性個體（FL1，FL2）和雌雄兩性（MS1，MS2）同時施加的選擇壓力都促使了雌性個體相關性狀進化，而對雄性施加選擇壓力，沒能促使雌性相關性狀改變。

那麼對CHCs的人工選擇，會不會形成求偶成功率的改變？本研究發現，對雄性的人工選擇顯著增長了雄性個體的求偶成功率；而對雌性個體的人工選擇，則沒有發現影響到雌性個體的求偶成功率。

對一個表型的人工選擇一般會以犧牲其餘表型爲代價。那麼對CHCs的人工選擇會影響到其餘表型嗎？本研究在通過了10代人工選擇以後，去除了人工選擇，發現CHCs的表型退回到了以前的狀態，這也就意味着，不論是雄性仍是雌性，CHCs表型的人工選擇減弱了其餘某些表型的適應性，CHCs和這些表型之間存在拮抗行爲。

此外，本研究還繼續深刻了解了致使兩性差別的遺傳基礎，發現雄性CHCs的改變主要來自於低頻等位基因，而雌性CHCs的改變主要是因爲中等頻率等位基因發揮了更大的做用。這也就意味着，雌性個體在面對選擇壓力時，可以有更快的適應，而雄性個體對選擇壓力的適應則比較慢。這也就是圖1中FL的變化趨勢比ML變化更加靈敏。

總結

雖說在serrata果蠅中有些性狀是被雌雄兩性共同選擇的，可是它們背後的遺傳機制倒是不一樣的。對於雄性，表型的改變明顯提高了雄性個體的求偶成功率，而一旦去掉了選擇壓力，因爲受到其餘表型適應性的拮抗做用，該表型又迅速退回到以前的狀態。而對於雌性，表型的改變卻沒有增長求偶成功率，這也就意味着在雌性中，CHCs的進化可能不會受到雄性的擇偶選擇壓力。而對雄性而言，CHCs的表型可能會反映出其基因組的信息和基因的質量，爲此雌性對雄性的選擇壓力能夠給雌性個體的後代帶來益處。本研究也在必定程度上解釋了爲何雌性的第二性徵不如雄性的第二性徵廣泛。

 

===一個通俗易懂的不恰當解釋===

在成功找到對象的男女中，發現其情商總體水平比單身男女情商的總體水平高。表面上看，男人和女人都喜歡找情商高的對象，但實際上並不必定。男人找的對象情商高，並非意味着男人真的喜歡情商高的女人，還多是致使情商高的某些基因會使得女人更漂亮，因此男人真正喜歡的是外表漂亮的女人；而女人找情商高的男人，就是由於他情商高，懂得關愛子女，照顧家庭。因此，對於整我的羣來講，羣體情商的提升，主要是由於女人對男人的選擇，這種選擇是有遺傳基礎的。

=== THE END ====

文獻來源：Gosden, T. P., Reddiex, A. J., & Chenoweth, S. F. (2018). Artificial selection reveals sex differences in the genetic basis of sexual attractiveness. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(21), 5498-5503.