DYMORFIZM PŁCIOWY: CO TO JEST U KRĘGOWCÓW I BEZKRĘGOWCÓW - BIOLOGIA - 2026

Dymorfizm płciowy obserwuje fenotypowych różnic między samcami i samicami tego samego gatunku. Rozróżnienia te nie ograniczają się do dziedziny morfologii (jak między innymi rozmiar ciała, kolor), obejmują także postacie na poziomie fizjologicznym i etologicznym. W przeciwieństwie do tego, gdy osobniki obu płci tego samego gatunku mają podobny lub identyczny wygląd, stosuje się termin odwrotny: gatunek monomorficzny.

Te cechy, które pozwalają na rozróżnienie płci, są zwykle bardziej widoczne u mężczyzn niż u kobiet - chociaż są ważne wyjątki - i uważa się je za adaptacyjne. Sugeruje się, że cechy te zwiększają sprawność biologiczną lub sprawność każdej płci, maksymalizując sukces reprodukcyjny.

Para kaczek mandarynek (Aix galericulata) w Anglii. Samiec jest po lewej stronie, a samica po prawej.
Źródło © Francis C. Franklin / CC-BY-SA-3.0

Cechy te zwiększają sprawność biologiczną na dwa sposoby: będąc bardziej atrakcyjnym dla płci przeciwnej (np. Kolorowe ubarwienia ptaków, takich jak pawie i ptaki rajskie) lub służąc jako broń do walki w spotkaniach z osobami o tej samej płci. płeć (jak rogi), a nagrodą jest dostęp do płci przeciwnej.

Chociaż termin ten był używany głównie w zoologii, zjawisko to odnotowano również u roślin.

Co to jest dymorfizm płciowy?

Słowo dymorfizm oznacza „dwie formy”. Dlatego dymorfizm płciowy odnosi się do różnic między osobnikami obu płci tego samego gatunku.

Dymorfizm płciowy zaczyna być bardziej zauważalny w miarę wzrostu i rozwoju organizmu. Na ogół w przedwczesnych stadiach rozwoju organizmu wygląd między płciami różni się nieznacznie.

Cechy płciowe, które pojawiają się po osiągnięciu dojrzałości płciowej, nazywane są „drugorzędnymi cechami płciowymi”. Z kolei podstawowe cechy płciowe są bezpośrednio związane z procesem rozrodczym: narządy płciowe.

Różnice między samcami i samicami mogą występować na różnych poziomach: między innymi cech morfologicznych (anatomia, rozmiar, ubarwienie), fizjologii, ekologii, zachowań.

Na przykład u niektórych gatunków samce są duże i kolorowe, a samice są małe i mają tajemniczy kolor. Podobnie, istnieją zachowania, które występują tylko u jednej płci, a których nigdy nie widzimy u drugiej.

Ewolucja dymorfizmu płciowego

Dlaczego niektóre cechy są unikalne dla jednej płci, u jednego gatunku? Dlaczego istnieją gatunki z dymorfizmem płciowym, podczas gdy w innych bliskich filogenetycznie grupach są to gatunki monomorficzne?

Te pytania pobudziły ciekawość biologów ewolucyjnych, którzy zaproponowali różne hipotezy, aby je wyjaśnić. Jak zobaczymy poniżej, mechanizmy doboru naturalnego i doboru płciowego wydają się w zadowalający sposób wyjaśniać to szeroko rozpowszechnione zjawisko w świecie przyrody.

Rola doboru płciowego

Zrozumienie mechanizmów, które doprowadziły do ​​pojawienia się dymorfizmu płciowego, fascynowało biologów ewolucyjnych od dziesięcioleci.

Już w czasach wiktoriańskich słynny brytyjski przyrodnik Karol Darwin zaczął stawiać o tym hipotezę. Darwin uważał, że dymorfizm płciowy można wyjaśnić doborem płciowym. W tym kontekście siły ewolucyjne działają różnie u płci.

Te zróżnicowane cechy dają indywidualną przewagę nad jego towarzyszami tej samej płci i tego samego gatunku pod względem możliwości znalezienia partnera i kopulacji. Chociaż istnieją pewne pytania związane z doborem płciowym, jest to kluczowy element teorii ewolucji.

Dlaczego mężczyźni są zazwyczaj krzykliwi, a kobiety nie?

Dobór płciowy jest zdolny do działania ze znaczną siłą i doprowadzenia cech fizycznych do naturalnie wybranego optimum.

Ponieważ różnice w powodzeniu rozrodczym u samców są zazwyczaj większe niż u samic (występuje to głównie u ssaków), cechy dymorficzne płciowe często pojawiają się u samców.

Przykładem tego są uderzające ubarwienia futra, ozdób i broni, aby stawić czoła ich męskim przeciwnikom i przyciągać kobiety.

Wyjątki

Chociaż jest to najbardziej powszechne, przesadne i kolorowe cechy u samców nie są wszechobecne we wszystkich żywych organizmach. U kilku gatunków odnotowano rywalizację o rozrodczość między samicami.

Dlatego to samice wykazują arbitralnie przesadne cechy związane ze wzrostem sukcesu w znalezieniu partnera i zdolności do reprodukcji.

Najbardziej znany przykład tego zjawiska występuje u ptaka z gatunku Actophilornis africanus. Samice mają większe ciała niż samce i toczą zaciekłe walki o okazję do krycia.

Rola doboru naturalnego

Wydaje się, że inne cechy lepiej wyjaśnia się za pomocą mechanizmu doboru naturalnego niż sam dobór płciowy.

Na przykład na Wyspach Galapagos żyją różne zięby należące do rodzaju Geospiza. U każdego gatunku morfologia dzioba różni się u przedstawicieli płci męskiej i żeńskiej. Fakt ten tłumaczy się różnymi nawykami żywieniowymi, które charakteryzują w szczególności każdą płeć.

Podobnie dobór naturalny jest w stanie wyjaśnić różnice w rozmiarach zwierząt - samice mają na ogół większe rozmiary i masy ciała.

W tym przypadku większy rozmiar energetycznie sprzyja procesom ciąży i laktacji, a także umożliwia narodziny większych osobników.

Podsumowując, postacie różnicujące osoby obu płci mogą powstać zarówno w wyniku doboru naturalnego, jak i doboru płciowego. Jednak granica między nimi jest trudna do ustalenia.

Obecnie uważa się, że stopień dymorfizmu płciowego u niektórych gatunków jest wynikiem różnic w sumie wszystkich presji selekcyjnych, które w różny sposób wpływają na samce i samice.

Przyczyny ekologiczne

Alternatywny pogląd próbuje wyjaśnić pojawienie się dymorfizmu płciowego w przyrodzie. Koncentruje się na ekologicznych przyczynach tego procesu i na tym, jak różne płci są przystosowane do różnych nisz ekologicznych.

Idea ta pojawiła się również w pismach Darwina, w których przyrodnik wątpił, czy adaptacje ekologiczne specyficzne dla płci są powszechne w przyrodzie. Ta hipoteza, związana z niszą ekologiczną, została przetestowana głównie u ptaków.

Różnice w cechach fenotypowych przekładają się na separację niszową. Fakt ten prowadzi do zmniejszenia konkurencji wewnątrzgatunkowej (w ramach tego samego gatunku).

U zwierząt

W królestwie zwierząt zjawisko dymorfizmu płciowego jest dość powszechne, zarówno u kręgowców, jak i bezkręgowców. Opiszemy najbardziej odpowiednie przykłady każdej linii.

U kręgowców

U kręgowców dymorfizm płciowy występuje na poziomie fizjologicznym, morfologicznym i etologicznym.

Ryby

U niektórych gatunków ryb samce mają jasne ubarwienia, które są związane z zalotami płci przeciwnej.

Niektóre ryby walczą między samcami o dostęp do samic. Nie ma ogólnego wzorca wielkości między płciami; u niektórych gatunków samiec jest większy, podczas gdy u innych samica ma największy rozmiar ciała. Istnieje skrajny przypadek, w którym samiec jest 60 razy większy od samicy.

Płazy i gady nie ptasie

U płazów i gadów poziom dymorfizmu płciowego jest bardzo zróżnicowany w zależności od badanej linii. W tej grupie różnice są zwykle obecne w wielkości, kształcie i zabarwieniu niektórych struktur. W anuranach (żabach) samce wyświetlają melodyjne piosenki nocne, aby przyciągnąć potencjalnych partnerów.

Ptaki

U ptaków dymorfizm płciowy objawia się ubarwieniem upierzenia, wielkością ciała i zachowaniem. W większości przypadków samce są większe niż samice, chociaż są wyraźne wyjątki.

Zdecydowana większość samców ma jasne ubarwienie i dużą różnorodność ozdób, podczas gdy samice mają matowe, tajemnicze kolory. Jak wspomnieliśmy wcześniej, różnice te wynikają głównie z nierównego udziału w procesie reprodukcji.

Samce często wykonują złożone pokazy zalotów (na przykład tańce), aby znaleźć partnera.

Uważa się, że takie wyraźne ubarwienie i obecność wystających struktur wskazuje samicy na stan fizjologiczny samca - matowe zabarwienie jest związane z obecnością patogenów i złym stanem zdrowia.

U gatunków, w których udział w rozmnażaniu i opiece rodzicielskiej jest podobny u obu płci, dymorfizm jest mniej wyraźny.

Ssaki

U ssaków samiec jest zwykle większy od samicy, a różnicę tę przypisuje się mechanizmom doboru płciowego. Różnice występujące między obiema płciami zależą od badanego gatunku, dlatego nie jest możliwe ustalenie ogólnego wzorca.

U bezkręgowców

Ten sam wzór, który wykazują kręgowce, obserwujemy u bezkręgowców. Różne gatunki różnią się pod względem wielkości ciała, ozdób i kolorów.

W tej linii obserwuje się również współzawodnictwo między samcami. U niektórych motyli samce mają uderzająco opalizujące ubarwienie, a samice są białe.

U niektórych gatunków pajęczaków samice są znacznie większe niż samce i wykazują zachowania kanibalistyczne.

W roślinach

Termin dobór płciowy jest szeroko stosowany przez zoologów. Można to jednak ekstrapolować na botanikę. Różnice są dość wyraźne pod względem cech ogólnych i niezbyt znaczące, gdy skupimy się na drugorzędnych cechach płciowych.

Chociaż prawdą jest, że większość roślin kwitnących to hermafrodyty, dymorfizm płciowy wyewoluował w różnych liniach o różnych płciach.

Bibliografia

1. Andersson, MB (1994). Dobór płciowy. Princeton University Press.
2. Berns, CM (2013). Ewolucja dymorfizmu płciowego: zrozumienie mechanizmów różnic w kształcie płci. W dymorfizmie płciowym. IntechOpen.
3. Clutton-Brock, T. (2009). Selekcja płciowa u kobiet. Zachowanie zwierząt, 77 (1), 3-11.
4. Geber, MA i Dawson, TE (1999). Dymorfizm płciowy i płciowy u roślin kwitnących. Springer Science & Business Media.
5. Haqq, CM, & Donahoe, PK (1998). Regulacja dymorfizmu płciowego u ssaków. Physiological Reviews, 78 (1), 1-33.
6. Kelley, DB (1988). Zachowania dymorficzne seksualne. Annual review of neuroscience, 11 (1), 225-251.
7. Ralls, K. i Mesnick, S. (2009). Dymorfizm płciowy. W Encyklopedii ssaków morskich (str. 1005-1011). Academic Press.