蜗牛性冲突的核心爱好者

在性爱期间,蜗牛用“爱人”刺穿了他们的伴侣,以化学改善他们父亲的机会。新研究,今天发表在BMC进化生物学,进一步加强了我们对交配战争中这种非凡武器的理解。

在蜗牛中的爱

春天已经到达英国,这对我们许多人来说意味着该是时候去我们的花园了。在这里,普通的花园蜗牛似乎只不过是害虫,而这是一个相当无趣的蜗牛。然而,这些显然简单的动物的行为可能是令人惊讶的复杂。

求爱花园蜗牛 - 注意右侧蜗牛体内的爱人野蛮人。
求爱花园蜗牛 - 请注意右侧蜗牛体内的爱人。
Eynar,通过Wikipedia,CC 3.0

以他们的交配行为为例。花园蜗牛(Cornu aspermum)是同时的雌雄同体;也就是说,他们同时拥有男性和女性生殖器。人们可能会期望这会使性变得简单,两个参与者都想换精子来施肥。然而,蜗牛交配是复杂而脆弱的。

它从两个蜗牛互相接近,并进行了一个小时的交配舞蹈开始。在舞蹈中,每个蜗牛试图在交配游戏中发射其秘密武器。爱人。

如果蜗牛成功,这只飞镖(碳酸钙的尖锐型)将被发射到伴侣的侧面,刺穿其身体壁。蜗牛的爱点涂在含有化学物质鸡尾酒的粘液中。一旦这些化学物质进入伴侣的血液流,就会产生多种影响,无论是生理和行为的影响,从而增加了飞镖射手的精子从伴侣的卵中施肥的机会。

化学浪漫

为了更好地理解Love Dart的效果,我们需要检查蜗牛的生殖系统(请参见随附的图)。精子通过一条称为憩室的长隧道进入。精子必须穿过这里才能到达共产管,从那里可以使其进入中庭和精子储存器官,并有机会施肥。但是,交配管中的精子也可以吸入囊囊中并消化,没有受精的机会。

花园蜗牛生殖系统。
花园蜗牛生殖系统。
Lodi&Koene 2016

这设置了交配冲突。蜗牛可以多次交配,几个不同的“父亲”施肥每个蜗牛的鸡蛋。在交配过程中,精子供体希望尽可能多的精子到达精子储存器官,以最大程度地提高其受精的卵。但是,对于精子接受者,将其卵子被多名雄性施肥可能是有益的。因此,他们可能不希望所有伴侣的精子到达鸡蛋,并且很高兴将其中的大部分丢在憩室中或在Bursa copulatrix中消化。

成功部署的爱飞镖将鳞片转移到了精子捐献者方面。飞镖粘液中包含的化学物质增加了憩室中收缩的数量(假定精子的摄取更容易),并导致交配管中的收缩,从而减少了进入Bursa copulatrix入口的机会,并使精子不太可能被消化。所有这些意味着成功使用精子捐赠者的爱多倍以上的亲子关系伴侣的鸡蛋。

在日本蜗牛中,(奇怪的是)寻求虚假的黑德拉(Euhadra Quaesita),也发现了爱人导致伴侣的行为改变,减少他们愿意与其他蜗牛相处的意愿,从而增加使用蜗牛的精子施肥鸡蛋的可能性增加了飞镖的可能性。目前,目前尚不清楚其他蜗牛(例如花园蜗牛)在其他蜗牛中的广泛效果。

下面的视频(来自Lodil&Koene 2016)显示了蜗牛生殖系统对从爱情末期获得的粘液的反应。

一个共同的交配策略?

以前关于爱情装在蜗牛交配中作用的大部分研究都是在实验室的乔里斯·科恩(Joris Koene)在荷兰的阿姆斯特丹Vrije大学。在新工作中今天出版BMC进化生物学,Koene的小组进一步阐明了Love Dart具有其影响的机制。

花园蜗牛的许多近亲使用了大量的蜗牛物种,利用了爱人飞镖。研究人员的目的是确定这些物种的爱飞镖是否在形态学上有很大不同(见图),所有这些物种都以相同的生理方式起作用。

在一系列实验中,它们从七个不同的蜗牛物种的爱情飞镖中注入了粘液,进入了花园蜗牛的解剖生殖道。通过对憩室和共产管中收缩的数量和强度进行视频,他们能够确定来自各种物种的粘液是否与花园蜗牛本身的粘液相同。

总的来说,确实如此;在每个跨物种测试中,尤其是在共同运河中,都可以看到类似的收缩模式。这支持了这样的想法,即这些蜗牛物种使用其爱飞镖采用共同的化学操纵策略(尽管实际的化学成分可能会有所不同,同时产生相同的效果)。

蜗牛爱的多样性(电子显微镜照片,比例尺表示侧视图500μm,横截面50μm)
蜗牛爱的多样性(电子显微镜照片,比例尺表示侧视图500μm,横截面50μm)
Koene&Schulenberg,BMC进化生物学,2005年

蜗牛的步调军备竞赛

在憩室中发生了对不同蜗牛物种的粘液的反应差异。这些变化似乎与不同蜗牛物种中该器官的存在和大小的变化有关。

例如,来自F. fruticum没有憩室,对花园蜗牛憩室的影响相对较小。同样,当花园蜗牛憩室用其他四种蜗牛物种的粘液测试时,也可以看到小小的影响。

这支持了这样一个观念,即憩室已经进化为防御爱情装的操纵作用对交配管中精子吸收的操纵作用。通过增加精子使其进入交配运河所需的收缩数量,对此进行了更长的憩室守卫。反过来,具有长长繁殖的物种(如花园蜗牛)进化出了越来越有效的爱点粘液作为对比的。

蜗牛似乎被锁定在正在进行的军备竞赛中。雄性改善了爱飞镖的效力,女性改善了针对这种策略的防御能力。每一个蜗牛都是男性和女性,攻击者和后卫,这使所有陌生人都成为一场军备竞赛。那些吃植物的蜗牛比我们想象的要复杂的生活更复杂的生活……

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