Nagy párzószerv, kis szarv - a másodlagos ivari jellegek eltérése fölgyorsítja a fajképződést

Az evolúcióbiológusok már régóta sejtik, hogy egy faj másodlagos nemi jellegeiben bekövetkező változások elősegítik a fajképződést, vagyis azt a folyamatot, hogy egy fajból két vagy több faj alakuljon ki. Két amerikai kutató most bizonyítékot is talált erre az elméletre.

Armin Moczek és Harald Parzer, a bloomingtoni Indianai Egyetem biológusa az Onthophagus taurus nevű ganéjtúró bogár négy földrajzilag elkülönült populációját vizsgálta. A hím bogarak párzószerve és szarva jelentős méretbeli eltérést mutatott az egyes populációk között. A kutatásokból úgy tűnik, hogy a párzószervek méretét nagymértékben befolyásolja a bogarak fején lévő szarvakra ható természetes szelekció.

Ezeknél a bogaraknál ugyanis egyfajta kiegyenlítődés figyelhető meg az elsődleges és a másodlagos ivari jellegek "növesztésére" fordított energiát illetően. Minél nagyobb a bogár párzószerve, annál kisebb a szarva és fordítva. Az evolúcióbiológusok úgy gondolják, hogy a párzószerv méretének és alakjának megváltozása előmozdítja a fajképződést (a speciációt), mivel ily módon a különböző populációkból származó egyedek fizikailag képtelenek lesznek egymással párosodni.

Az O. taurus Olaszországban őshonos, de emberi közvetítéssel a világ más tájaira is eljutott. Moczek és Parzer szerint ez azt jelenti, hogy a szarv és a párzószerv méretében általuk megfigyelt határozott eltéréseknek rendkívül rövid idő - 50 év vagy kevesebb - alatt kellett kialakulniuk.

Az általánosan elterjedt tévhit ellenére egy fajon belül a hímek párzószervének méretbeli változatossága rendkívül csekély, legyen szó bogarakról vagy akár emberekről. A kutatók által Észak-Karolinában, Olaszországban, Nyugat- és Kelet-Ausztráliában vizsgált négy O. taurus populáció egyedeinél azonban igen jelentős különbségek mutatkoztak a szarvak, illetve a párzószervek hosszában. A testméret alapján számított "befektetési indexben" kifejezett eltérés elérte a 3,5-szeres nagyságot.

A kutatók további 10 Onthophagus fajt is megvizsgáltak, és - a várakozásoknak megfelelően - jelentős különbségeket találtak a szarv és a hím párzószerv méretét illetően. Moczek szerint ez arra utal, hogy az elsődleges és a másodlagos nemi jellegek közötti "cserekereskedelem" még jóval a fajképződés lejátszódása után is alakítja a fajok szétválását.

Az O. taurus fajon belüli divergálódásának sebessége és nagyságrendje bizonyos szempontból paradoxon. A faj integritásának fenntartása szempontjából fontos, hogy ezek az ivari tulajdonságok ne változzanak túlzott mértékben. Ugyanakkor úgy tűnik, hogy ha az elsődleges nemi jellegek olyan másodlagos nemi jellegekkel állnak szoros összefüggésben, amelyek könnyedén és gyorsan képesek megváltozni, akkor ez a mechanizmus fölgyorsíthatja egy adott populáció szaporodásbeli elszigetelődését (reproduktív izolációját), és végső soron az új faj kialakulását.

A szarv hossza és alakja számos ok miatt változhat. A nagy egyedsűrűségű fajoknál a küzdelem (amelyhez előnyösek a nagy szarvak) nem feltétlenül előnyös stratégia a párszerzésre. Amíg a harcias hímek egymással párbajoznak, addig egy kisebb, jelentéktelenebb szarvú hím egyszerűen odalopózhat az őrizetlen nőstényhez és pározhat vele. Ilyen körülmények közt a szarvba fektetett kevesebb energia nagyobb párzószerv kialakulásához vezet. Ellenkező esetben, kis egyedsűrűségű populációkban a hímek zöme ideje jó részét párbajozással tölti. Ezeknek a hímeknek jól jön a hosszabb, nagyobb szarv, ami viszont kisebb párzószervek fejlődéséhez vezet.

"Ha csak ilyen kevés kell az ivarszervek megváltozásához, akkor könnyebben alakulhatnak ki új fajok, mint ahogy azt korábban gondoltuk" - mondta Moczek.