環(huán)境靈感的“生態(tài)位”特征影響物種的進(jìn)化

東京都大學(xué)的研究人員表明，環(huán)境驅(qū)動(dòng)的雌性果蠅獨(dú)特產(chǎn)卵器的進(jìn)化可能導(dǎo)致雄性生殖器的共同進(jìn)化；發(fā)現(xiàn)新特征在與相似物種繁殖過(guò)程中引起機(jī)械不相容，阻礙了物種的雜交和分離。發(fā)現(xiàn)女性生殖器的雙重功能導(dǎo)致共同進(jìn)化和物種形成，這是一種普遍的方法，可能適用于許多其他生物。

在果蠅中，果蠅是水果的破壞性害蟲(chóng)。這種薄的鋸狀鋸齒狀產(chǎn)卵器，即雌性產(chǎn)卵器，可以穿透成熟果實(shí)的堅(jiān)硬表皮，不像大多數(shù)其他果蠅，它們更喜歡較軟和腐爛的果實(shí)。因此，它們?cè)诒蝗肭值貐^(qū)是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，現(xiàn)在包括最近引進(jìn)它們的歐洲和美國(guó)。但是東京都大學(xué)的一組研究人員是由Assoc領(lǐng)導(dǎo)的。領(lǐng)導(dǎo)力。阿雅高橋教授看到了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)來(lái)研究這種生態(tài)驅(qū)動(dòng)的進(jìn)化特征如何影響男性和女性生殖器的共同進(jìn)化。這項(xiàng)研究將有助于我們了解生殖器官的特定功能如何影響不同生物物種的發(fā)育。

研究小組發(fā)現(xiàn)，浮世繪獨(dú)特的產(chǎn)卵器對(duì)后代有益，但它需要男性生殖器發(fā)生重大變化，以適應(yīng)交配過(guò)程中的障礙。通過(guò)使角質(zhì)層透明，研究小組可以直接確認(rèn)產(chǎn)卵器的變化導(dǎo)致果蠅交配位置的劇烈變化。這包括在產(chǎn)卵結(jié)束時(shí)牢固鎖定的男性生殖器結(jié)構(gòu)的變化，而不依賴于在性交過(guò)程中幫助男性飛翔和鎖定的參數(shù)、尖刺。他們證實(shí)，為防止同胞物種的參數(shù)和女性生殖器正確接觸而進(jìn)行的手術(shù)改變導(dǎo)致了生殖成功率的顯著下降，而鈴木虎受到的影響較小。然而，這并沒(méi)有使它們?cè)谀撤N程度上更容易繁殖。事實(shí)上，鈴木的男性生殖器采用了一種新的形式，這使得它們與其他果蠅較短的產(chǎn)卵器不兼容。這使得雜交變得更加困難，有效地分離了鈴木虎頭，并將它們置于不同的進(jìn)化軌道上。

顯然，產(chǎn)卵器的進(jìn)化是由于需要在一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)位中為后代提供更好的生存機(jī)會(huì)。然而，研究小組的發(fā)現(xiàn)表明，它的雙重功能，作為交配和產(chǎn)卵的手段，引起了生殖器耦合機(jī)制的反饋，促進(jìn)了其他性別生殖器形狀和功能的重大變化，改變了物種在這一過(guò)程中遵循的進(jìn)化路徑。因此，他們的工作提供了一個(gè)罕見(jiàn)的一瞥，即生態(tài)變化如何促進(jìn)男性和女性生殖器的共同進(jìn)化，這可能是自然界中更普遍的進(jìn)化和物種形成機(jī)制。

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