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왜 진화 가이 곤충의 성 기관을 뒤집 었는지


생식기는 동물 왕국에서 가장 빠르게 진화하는 특징 중 하나입니다. 또한 가장 다양하고 모든 모양과 크기로 배열되어 있으며 가시, 고리 및 치아로 장식되어 있습니다. 오리는 코르크 스크류 모양의 생식기가 있습니다. 남성 해마에는 수정을 위해 배우자의 알을 받고 태어날 때까지 그 결과 자손을 키우는 새끼 파우치가 있습니다. 암컷 양배추 흰 나비는 생식기 내부에 힌지 턱이 있습니다. 자연은 이상한 용도로 이상한 생식 기관으로 가득합니다. 그러나 대부분의 경우, 특정 생식기 형태는 남성, 다른 여성과 관련이 있습니다.

그러나 2014 년에, 연구원들이 브라질 동굴에서 발견 된 4 종의 속의 암컷이 음경을 가지고 있다고보고했을 때 2014 년에 수호구라는 작은 곤충이 그 규칙조차 부러졌습니다. 성기처럼 보이지는 않았지만 하나처럼 행동했습니다. 배치 중에 동료들에게 고정하는 데 사용한 암컷 곤충이 침투하는 기관. 더욱이, 수컷의 생식기의 보완적인 변화는 막은“질 같은”공동 안에 작은 펌핑 메커니즘을 남겼습니다.

이 결과는 광범위한 관심을 불러 일으켰을뿐만 아니라 (그리고 놀이 - 팀은 2017 년에 코미디 IG 노벨상을 수여 받았을뿐만 아니라, 관련된 과학자들이“여성 음경”이라고 부르는 구조를 언급하는 것이 옳았는지에 대한 논쟁을 일으켰다. (예를 들어, 일부 전문가는 gynosome이 정자를 전달하기보다는 정자를 수집하기 때문에 그 특성에 동의하지 않습니다.)

이제이 이야기는 더욱 발전했습니다. 생물학 문자 에 설명 된 바와 같이, gynosome이 한 번이 아니라 두 번 진화 한 것으로 나타났습니다. . 진화의 힘은 이러한 구조를 너무 선호하는 것처럼 보였고, 그들은 Barklice의 두 혈통에서 독립적으로 나타나는 것처럼 보였습니다. 남아메리카와 afrotrogla 아프리카에서.

과학자 들이이 Barklice에서 구조적 반전이 어떻게 생겼는지에 대한 이해를 높이고 자했기 때문에, 그들은 성 선택 이론의 보편성을 테스트하고 성 역할에 대한 선택 압력을 탐구하고 생식기의 진화에서 환경과 생태가 종종 간과되는 주요 부분을 평가할 수있는 기회를 가졌습니다. 그렇게함으로써, 그들은 또한 남성이라는 것이 무엇을 의미하는지, 여성이라는 의미에 대한 우리의 개념에 도전했으며, 유연하고 혁신적인 성격이 얼마나 유연하고 혁신적인 자연이 될 수 있는지 목격했습니다.

성적 선택의 해부학

진화론 적 관점에서, 성기를 정의하는 것은 생식기가 아닌 게임 메테스입니다. 남성은 수많은 작고 이동식 정자를 만들고 암컷은 더 적은 수의 더 크고 더 신진적으로 비싼 계란을 생산합니다. 더 제한된 생식 자원을 가진 여성을 떠나는 비대칭으로 인해, 남녀는 다른 번식 전략을 추구하는 것이 유리하며, 그 갈등은 중요한 자연 선택 방식 인 성적 선택의 기초가됩니다. 일반적으로 여성은 귀중한 계란을 낭비하지 않기 위해 동료에 대해 까다로운 경향이 있습니다. 한편, 수컷은 수컷 공작의 꼬리와 같은 화려한 전시물 (수컷 공작의 꼬리와 같은) 또는 라이벌을 물리 치거나 여성에게 자신의 신체에서 영양소의 영양소를“영양소”에게 제공함으로써 가능한 한 많은 동료들에게 매력적으로 만들려고 노력할 것입니다. 자연 전체적으로 남성 생식기는 종종 여성이 부서지는 것을 막거나 경쟁하는 남성이 그녀에게 접근하는 것을 막을 수있는 가시와 같은 구조를 가지고 있습니다.

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그러나 제한 자원이 대신 남성과 함께있을 때 이러한 전략은 머리에 서있을 수 있습니다. 예를 들어, 일부 종의 조류에서는 왜곡 된 성비가 여성이 여러 남성과 통제 영토를 구제하게합니다. 호주의 남성 부시 크리켓은 교미 중 여성에게 영양분을 옮깁니다. 식량 가용성이 더 제한되는 연중 여성은 남성을 법정합니다. 그렇지 않은 경우 전통적인 성 역할이 지배적입니다.

그러나 일반적으로 이러한 반전은 생식기로 확장되는 것으로 알려지지 않았습니다. 즉, afrotrogla의 발견이 될 때까지는 아니 었습니다 및 neotrogla .

일본 hokkaido 대학의 곤충 학자 인 Kazunori Yoshizawa와 일본의 Keio University의 생물 학자 인 요시 타카 카미 무라 (Yoshitaka Kamimura)는 2014 년 에이 껍질이 균형을 잡을 때 여성과 함께 남성과 함께 남성을 관통하고 70 시간까지 지속될 수 있다는 사실을 발견했습니다. 정자와 농축 영양소의 결혼식 선물을 포함하는 정액은 gynosome의 덕트 및 저장 기관으로 수컷으로부터 옮겨집니다. 이 기관의 특수 스위칭 밸브를 통해 암컷은 두 가지 결혼 선물을 한 번에 보관할 수 있습니다.

“우리가 Neotrogla의 여성을 해부하고 관찰했을 때 Kamimura는 이메일에 다음과 같이 썼습니다.“우리 모두는‘우리는 이제 남성 곤충을 관찰하고 있다는 환상을 경험했습니다.’

여성의 "Pseudopenis"구조는 들어 본 적이 없습니다. 그들은 두더지, 여우 원숭이, Bearcats 및 Spotted Hyenas를 포함한 다양한 동물 사이에서 발견되지만 마지막 경우에만 실제로는 종의 수컷의 성기와 비슷합니다. 그럼에도 불구하고, 구조는 실제로 확대 된 음핵이며 (발견 된 하이에나는 여전히 질을 가지고 있음) 페니스가 일반적으로 마찬가지로 메이트를 관통하거나 성관계를 자극하는 데 익숙하지 않습니다. 이를 위해 Barklice만이 사물의 방식을 역전시키는 것으로 알려져 있으며, gynosome은 매우 다른 조직 세트에서 진화합니다.

가장 최근의 작품에서 나온 것은 놀라운 일은 암컷 페니스가 afrotrogla 에서 개별적으로 진화했다는 것입니다. 및 neotrogla . (논문은 afrotrogla 을 발견했다 전통적인 생식기가있는 또 다른 동굴 곤충 속과 더 밀접한 관련이있었습니다.) 왜이 특이한 배열이 상당히 작은 곤충 그룹 내에서 두 번 독립적으로 진화할까요?

연구원들은 동굴 곤충의 성 역할 역전의 주요 이유는 그들의 서식지가 영양소가 심각하게 부족하기 때문이라고 이론화합니다. 음식과 물을 충분히 얻기 위해 여성을위한 유일한 의지는 결혼식 선물을 짝짓기와 비축하는 것입니다. 그들은 한 번에 두 개의 영양 패키지를 비축 할 수 있기 때문에 남성과의 경쟁은 훨씬 더 치열 해졌습니다. 그것은 그들이 교정하는 물리적 위치와 같은 다른 요인들과 함께, 아마도 한때 음경을 잃어버린 것을 거의 완전히 잃어 버림으로써 여성들이 여자와 남성을 진화시키기 위해 새로운 구조를 수용 할 수있게했을 것입니다.

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에너지, 생태학 및 성별

해부학 적으로 예외적이지만, afrotrogla의 생식기 neotrogla 실제로 성적 선택 이론이 예측하는 것을 재확인합니다. 선택적 압력은 짝짓기에 더 적은 에너지를 투자하고 제한된 자원에 대한 접근이 필요합니다. 특정 생식기 구조의 출현은 한 섹스 나 다른성에 고유 한 것이 아니라 직장에서 에너지 소비와 진화 적 다각화의 일반적인 특징입니다.

미네소타 대학교에서 박사후 연구를하는 진화 생태 학자 저스타 하이넨-케이 (Justa Heinen-Kay)는“성에 대한 우리의 개념에 실제로 도전하고있다”고 말했다. “본질적으로 여성이나 본질적으로 남성은 없습니다. 모든 맥락 의존적입니다.”

이 연구에 참여하지 않은 Amherst의 매사추세츠 대학교의 행동 신경 과학의 선임 연구원 인 Diane Kelly는 Heinen-Kay의 견해를 반영했습니다. 그녀는“동물들은 일하는 모든 일을 진화시킨다”고 말했다

Heinen-Kay는 또한 발견의 더 넓은 영향을 언급했습니다. 그녀는“진화와 사회에서 모두 성별, 성별, 자연스러운 것이 무엇인지에 대한 많은 논의가있었습니다.”라고 그녀는 말했습니다. "나는 이와 같은 연구가 이러한 토론에 빛을 발하는 데 중요하다고 생각합니다. 자연이 얼마나 다양한 자연이 얼마나 있고 남성과 여성이 나타나는 한 가지 방법이 아니라는 것을 보여주기 위해."

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호주의 Macquarie University의 생물 학자 인 Marie Herberstein에 따르면 이러한 선입견은 생식 전략과 생식기 진화에 대한 연구에 방해가되었습니다. 수컷이 더 복잡한 생식기를 가진 경향이 있다는 가정은 현장에서 일의 초점을 왜곡시켰다. 그녀는 여성 해부학에 많은 관심을 기울이기 시작했다고 말하면서 자연에 대한 새롭고 매혹적인 진실을 밝힐 것이라고 그녀는 주장했다.

우선,이 사례는 생식기의 진화가 생태 조건에 얼마나 의존 할 수 있는지를 보여 주었다. 이 주제에 대해서는 알려진 바가 많지 않으며 대부분의 과학적 탐구는 성 선택의 맥락에서 남성과 여성 사이의 상호 작용에 초점을 맞추는 경향이 있습니다. 그러나 그것은 완전한 그림을 제공하지 않습니다. Heinen-Kay는“한 걸음 물러서서 이러한 상호 작용이 일어나는 더 넓은 환경 적 맥락에 대해 생각하는 것이 중요합니다. (Take another recently published finding:In hermit crab species that put more energy into maintaining and “remodeling” their shells, the males evolved longer penises — allowing them to mate without leaving their shells, which might otherwise get stolen by other crabs.) Understanding this can, in turn, provide insights into how the evolutionary forces of survival and reproduction work in tandem, and why animals look and act as they do.

브라질과 나미비아의 동굴 곤충은 대답을 찾기 시작하는 유망한 장소를 제공합니다. 연구원들은 이러한 형태가 남녀 모두에게 가져 오는 비용과 이점을 파악하기 위해 추가 실험을 수행 할 수있을뿐만 아니라 특정 조건이 성적 행동에 어떻게 영향을 미치거나 역전 할 수 있는지 테스트 할 수 있습니다 ( neotrogla의 한 종에서는 neotrogla 예를 들어, 해부학 적 역전은 "탈퇴"한 것으로 보인다). 이 팀은 또한 동물의 진화 역사를 더 잘 다루기 위해 다른 혈통을 연구 할 계획입니다.

본질적으로 이와 같은 더 많은 사례가있을 수 있으며 발견되기를 기다리고 있습니다. 켈리는“이 시스템에는 다양성이 너무 많다”고 말했다. “우리가 아직 설명하지 않은 더 이상한 것들이 있어야합니다. 그리고 그것은 종종 우리에게 말하는 이상한 것들입니다.”

이 기사는 에 재 인쇄되었습니다 Washingtonpost.com .



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