수술성비

Operational sex ratio

성생식진화생물학에서 수술성비(OSR)는 성적으로 경쟁하는 수컷과 짝짓기를 할 준비가 된 수컷의 비율이며,[1][2][3] 또는 수정 가능한 암컷이 언제든지 성적으로 활동할 수 있는 수컷의 국소 비율이다.[4] 이것은 단순히 성적으로 비활동적이거나 짝을 위해 경쟁하지 않는 사람들을 포함한 모든 개인을 포함하는 신체적인 성비와는 다르다.

OSR 이론은 수술 성비가 모집단에서 남녀의 짝짓기 경쟁에 영향을 미친다는 가설을 세운다.[5] 이 개념은 한 종에서 성적인 경쟁이 얼마나 치열한지를 보여주는 척도인 만큼 성적인 선택성적 이형성의 관계에 대한 연구에서도 특히 유용하다.[6] OSR은 두 성별의 "잠재 재생산율"[1] 즉, 이상적인 환경에서 각각 얼마나 빨리 재생산할 수 있는지와 밀접하게 연관되어 있다. 일반적으로 잠재적 생식률의 변화는 OSR에 편향을 일으키며 이는 선택 강도에 영향을 줄 것이다.[7] OSR은 성적으로 준비된 성(性)이 더 풍부할 때 특정 성(性)에 치우친다고 한다. 예를 들어, 남성 편향 OSR은 성적으로 경쟁하는 여성보다 성적으로 경쟁하는 남성들이 더 많다는 것을 의미한다.

OSR에 영향을 미치는 몇 가지 요인

수술 성비는 각 성별이 어린이를 돌보는 데 소비하거나 짝짓기에서 회복하는 데 소비하는 시간의 길이에 의해 영향을 받는다.[8] 예를 들어 암컷이 어린이를 돌보기 위해 짝짓기 활동을 중단하지만 수컷이 그렇지 않으면 더 많은 수컷이 짝짓기를 할 준비가 되어 수컷 편향 OSR이 만들어진다. 잉태와 회복 시간의 한 측면은 클러치 손실일 것이다. 클러치 손실이란 사고, 포식 등으로 인해 자손이나 자손의 집단이 상실되는 경우를 말한다. 이것은 차례로 남성과 여성 모두에게 얼마나 오랫동안 생식 주기가 있을 것인가에 영향을 미친다. 만약 수컷들이 그들의 새끼들을 돌보는 데 더 많은 시간을 투자한다면, 그들은 짝짓기에 더 적은 시간을 소비하게 될 것이다. 이것은 인구를 여성 편향된 OSR로 밀어내고 그 반대의 경우도 마찬가지다. 수컷이든 암컷이든 간에, 만약 그들이 어떤 이유로든 그들의 자손을 잃는다면, 이것은 OSR을 덜 편향되게 바꿀 것이다. 왜냐하면 한 번 점령된 성이 다시 짝짓기를 할 수 있게 되기 때문이다.[9]

전술한 바와 같이 OSR에 영향을 미치는 또 다른 주요 요인은 잠재적 재생산율(PRR)이다. PRR의 어떤 성적 차이도 OSR을 변화시키므로 PRR을 변화시키는 요소도 살펴보는 것이 중요하다.[10][11][12][13] 여기에는 음식이나 보금자리 같은 환경적 요인에 대한 제약이 포함된다. 예를 들어 수컷이 짝짓기 전에 영양소 높은 선물을 제공해야 하는 경우(가장 가능성이 높은 음식) 이용 가능한 영양소가 많을 때 OSR은 선물을 제공하는 데 사용할 수 있는 영양소가 풍부하기 때문에 남성 편향적일 것이다. 그러나 영양소가 부족하면 수컷이 덜 번식할 준비가 되어 개체수가 여성 편향 OSR을 갖게 된다.[10][14][15][16] 또 다른 예는, 특정 종에서 수컷이 자손을 돌보고 둥지를 돌보는 것이다. 만약 보금자리 이용가능성이 줄어든다면, 실제로 소수의 수컷만이 보금자리를 가지고 있는 반면, 보금자리를 떠나 모든 암컷은 여전히 알을 낳고 있기 때문에, 우리는 보다 여성 편향적인 OSR로 향하는 인구 추세를 볼 수 있을 것이다.[17]

OSR이 예측하는 몇 가지 요인

OSR이 예측할 수 있는 주요 요인은 성적 선택의 기회다. OSR의 편견이 심해질수록 과잉 성관계는 짝짓기 경쟁을 더 많이 겪게 되고 따라서 강력한 성 선택을 받게 된다.[4][8][18] 경쟁의 강도도 OSR이 예측할 수 있는 요인이다.[2] 성적 선택 이론에 따르면 어느 성이 더 풍성하든 더욱 강하게 경쟁할 것으로 예상되며, 덜 풍성한 성은 누구와 교미하기로 결정하느냐에 따라 '추리'가 될 것으로 보인다. OSR이 다른 성별보다 한 성별에 더 편중되어 있을 때, 교미할 수 있는 성별과의 상호작용과 경쟁을 더 많이 관찰할 것으로 예상된다. 인구가 여성 편향적일 때, 더 많은 여성-여성 경쟁이 관찰되고, 남성 편향으로 인해 남성-남성의 상호 작용과 경쟁력이 더 많이 발생하는 남성 모집단의 경우 그 반대 현상이 나타난다. 남녀 모두 짝을 두고 경쟁할 수 있지만, 편향된 OSR은 어떤 성이 우세한 경쟁자(가장 많은 경쟁을 보여주는 성)인지 예측한다는 점을 명심해야 한다.[10][19][20] OSR은 또한 모집단에서 동료 경비원에게 어떤 일이 일어날지 예측할 수 있다. OSR이 한 성에 편중되면서 짝짓기가 늘어날 것으로 관측할 수 있다. 경쟁자 수(역시 짝짓기를 할 준비가 된 특정 성의 수)가 늘어나기 때문일 것이다. 만약 인구가 남성 편향되어 있다면, 짝을 얻기 위해 경쟁하는 남성들이 훨씬 더 많을 것이고, 이는 이미 짝을 가지고 있는 사람들이 그들이 가지고 있는 짝을 더 보호할 가능성이 높다는 것을 의미한다.[21]

OSR에 영향을 미치는 요인의 추가 예

  • 성숙기의 성별은 OSR에 영향을 미칠 수 있는 또 다른 가능한 요인이다. 한 성이 다른 성보다 성숙하는 데 더 오래 걸린다면 대부분의 경우 더 빨리 성숙하는 성의 편향된 OSR을 볼 수 있을 것으로 예상된다.[22]
  • 마이그레이션 일정은 성별에 따라 다르며, 결국 OSR의 계절적 변화를 초래한다. 예를 들어, 남성이 먼저 이주 사이트에 도착하는 경우, 특정 시간 동안 인구는 남성 편향 OSR을 갖게 될 것이다.[19]
  • 공간적 분포는 OSR에 편향된 원인이 될 수도 있다. 따라서 성별 간에 넓은 공간 분포 차이가 있다면 OSR에서 관찰되는 영역에 따라 편향된 것을 볼 수 있다. 한 장소에 여성보다 남성이 더 많을 수 있으며, 특정 위치에 남성 편향 OSR이 발생할 수 있다.[23][24]
  • 사망률은 또한 인구의 OSR을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 특정 종의 수컷에게 높은 사망률이 있는 경우, 여성의 편향된 OSR을 관찰할 가능성이 가장 높다.[25]
  • 온도는 인구의 OSR에서 큰 역할을 할 수 있다. 많은 파충류에서 성결정은 배아 발달 중 환경의 온도에 의존한다. 일관되게 따뜻하거나 서늘한 환경은 인구의 성비에서 큰 편견을 초래할 수 있다.[26]

참조

  1. ^ a b Clutton-Brock, T. (2007). "Sexual Selection in Males and Females". Science. 318 (5858): 1882–1885. Bibcode:2007Sci...318.1882C. CiteSeerX 10.1.1.462.3366. doi:10.1126/science.1133311. PMID 18096798.
  2. ^ a b Kvarnemo, C.; Ahnesjo, I. (1996). "The dynamics of operational sex ratios and competition for mates". Trends in Ecology & Evolution. 11 (10): 404–408. doi:10.1016/0169-5347(96)10056-2. PMID 21237898.
  3. ^ Emlen, S.T. (1976). "Lek organization and mating strategies in the bullfrog". Behavioral Ecology and Sociobiology. 1 (3): 283–313. doi:10.1007/bf00300069. JSTOR 4599103.
  4. ^ a b Emlen, S.T.; Oring, L.W. (1977). "Ecology, Sexual Selection, and the Evolution of Mating Systems". Science. 197 (4300): 215–223. Bibcode:1977Sci...197..215E. doi:10.1126/science.327542. PMID 327542.
  5. ^ Karen de Jong, Elisabet Forsgren, Hanno Sandvik and Trond Amundsen (2012). "Measuring mating competition correctly: available evidence supports operational sex ratio theory". Behavioral Ecology. 23 (6): 1170–1177. doi:10.1093/beheco/ars094. hdl:10.1093/beheco/ars094.CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  6. ^ Mitani, J.C.; Gros-louis, J.; Richards, A.F. (1996). "Sexual Dimorphism, the Operational Sex Ratio, and the Intensity of Male Competition in Polygynous Primates". The American Naturalist. 147 (6): 966–980. doi:10.1086/285888. JSTOR 2463187.
  7. ^ Balshine- Earn, Sigal (1996). "Reproductive Rates, Operational Sex Ratios, and Mate choice in St. Peter's Fish". Behavioral Ecology and Sociobiology. 39 (2): 107–116. doi:10.1007/s002650050272.
  8. ^ a b Clutton-Brock, T. H.; Parker, G. A. (1992). "Potential Reproductive Rates and the Operation of Sexual Selection". The Quarterly Review of Biology. 67 (4): 437–456. doi:10.1086/417793.
  9. ^ Prohl, Heike (2005). "Clutch Loss affects the Operational Sex Ratio in the Strawberry Poison Frog Dendrobates pumilio". Behavioral Ecology and Sociobiology. 58 (3): 310–315. doi:10.1007/s00265-005-0915-9.
  10. ^ a b c Gwynne, D.T. (1990). "Testing parental investment and the control of sexual selection: the operational sex ratio". Am. Nat. 136 (4): 474–484. doi:10.1086/285108.
  11. ^ Vincent, Amanda; Ahnesjo, Ingrid; Berglund, Anders (1994). "Operational Sex Ratios and Behavioral Differences in Pipefish Population". Behavioral Ecology and Sociobiology. 34 (6): 435–442. doi:10.1007/bf00167335.
  12. ^ Kvarnemo, C (1996). "Temperature affects operational sex ratio and intensity of male-male competition- an experimental study of sand gobies, Pomatoschistrus minutus". Behav. Ecol. 7 (2): 208–212. doi:10.1093/beheco/7.2.208.
  13. ^ Berglund, A.; Rosenqvist, G. (1993). "Selective males and ardent females in pipefishes". Behav. Ecol. Sociobiol. 32 (5): 331–336. doi:10.1007/bf00183788.
  14. ^ Gwynne, D.T.; Simmons, L.W. (1990). "Experimental reversal of courtship roles in insects". Nature. 364 (6280): 172–174. Bibcode:1990Natur.346..172G. doi:10.1038/346172a0.
  15. ^ Simmons, L.W. (1992). "Quantification of role reversal in relative parental investment in a brush cricket". Nature. 358 (6381): 61–63. Bibcode:1992Natur.358...61S. doi:10.1038/358061a0.
  16. ^ Kvarnemo, C.; Simmons, L.W. (1999). "Variance in female quality, operational sex ratio, and male mate choice in a brushcricket". Behavioral Ecology and Sociobiology. 45 (3–4): 245–252. doi:10.1007/s002650050559.
  17. ^ Almada, V.C.; et al. (1995). "Courting females: ecological constraints affect sex roles in a natural population of blennild fish Salaria pavo". Anim. Behav. 49 (4): 1125–1127. doi:10.1006/anbe.1995.0142. hdl:10400.12/1321.
  18. ^ Renolds, J.D. (1996). "Animal breeding systems". Trends Ecol. Evol. 11 (2): 68–72. doi:10.1016/0169-5347(96)81045-7. PMID 21237764.
  19. ^ a b Colwell, M.A.; Oring, L.W. (1988). "Sex ratios and intrasexual competition for mates in a sex-role reversed shore bird, Wilson's phalarope". Behav. Ecol. Sociobiol. 22 (3): 165–173. doi:10.1007/bf00300566.
  20. ^ Grant, J.W.A; et al. (1995). "Operational sex ratio, mediate by synchrony of female arrival, alters the variance of male mating success in Japanese Medaka". Animal Behaviour. 49 (2): 367–375. doi:10.1006/anbe.1995.9998.
  21. ^ Weir, L.K.; et al. (2011). "The influence of operational sex ratio on the intensity of competition for mates" (PDF). The American Naturalist. 177 (2): 167–176. doi:10.1086/657918. PMID 21460553.
  22. ^ 피트닉, S. 1993. 드로소필라 파체아의 수술 성비와 정자 제한. 행동생태학 및 사회생물학 33. 863-891
  23. ^ Kruppa, J.J.; Sih, A. (1993). "Experimental studies on water strider mating dynamics: spatial variation in density and sex ratio". Behavioral Ecology and Sociobiology. 33 (2): 107–120. doi:10.1007/bf00171662.
  24. ^ Arnqvist, G (1992). "The effects of operational sex ratio on the relative mating success of extreme male phenotypes in the water strider Gerris odongaster". Animal Behaviour. 43 (4): 681–683. doi:10.1016/s0003-3472(05)81028-0.
  25. ^ Iwasa, Y.; Odendaal, F.J. (1984). "A theory on the temporal pattern of operational sex ratio". Ecology. 65 (3): 886–893. doi:10.2307/1938062. JSTOR 1938062.
  26. ^ Pen, Ido; Uller, Tobias; Feldmeyer, Barbara; Harts, Anna; While, Geoffrey M.; Wapstra, Erik (2010). "Climate-driven population divergence in sex-determining systems". Nature. 468 (7322): 436–439. Bibcode:2010Natur.468..436P. doi:10.1038/nature09512. PMID 20981009.