性染色體操縱配偶選擇
在某些物種中，雌性伴侶會選擇對雄性有害的性狀。這個假設將解釋這種交配偏好的演變的焦點放在了性染色體上。
大自然中最壯觀的景觀之一是某些動物奇特的交配秀。這些秀會降低雄性生存的風險，因為雄性鮮艷的顏色和大聲的叫聲可能會吸引捕食者。然而，儘管有這種傷害的危險，這些特徵仍然在進化，因為只有那些能做出最誇張表現的雄性才被雌性選擇為配偶。進化生物學中一個持久的謎團是為什麼這些物種的雌性進化出了這樣的交配偏好。Muralidhar在《自然》雜誌上撰文稱，可能有助於雄性交配的基因版本在雌性有這些基因版本時表現出有益的效果， Muralidhar使用群體遺傳學模型顯示了這些類型的偏好是如何進化的。
野外調查、實驗和數學建模的結果，啟發了各種關於雌性交配偏好如何演變的假設。這些假設大多屬於以下兩個主要陣營之一。一種說法是，交配偏好是通過直接選擇進化而來的——影響交配偏好的基因本身就是選擇的直接目標。例如，如果一些雄性提供更好的父母照顧，雌性選擇這些雄性的交配偏好將通過自然選擇傳播。這就是為什麼一夫一妻制物種的雌性通常喜歡顏色不鮮艷的雄性，因此更容易躲避捕食者並存活下來幫助後代。
當影響交配偏好的基因對其他性狀有一系列影響時，直接選擇也會起作用。這是為什麼某些物種的雌性對其自身物種的雄性不存在的特性具有先驗的偏好的最可能的解釋。例如，一些劍尾魚物種的雄性有著非常細長的下鰭線的尾巴。在另一個相關物種中，其雄性不具有這種「劍」結構，但如果通過外科方式給它們裝上一把人造劍，用吸引力評估發現，它們同物種的雌性對此是有偏好性的。
第二種假設是基於間接選擇。影響交配偏好的基因的遺傳變異與其他性狀的遺傳變異相關，而直接作用於後者的選擇會導致交配偏好作為副作用進化。其中一個例子就是所謂的好基因假說。例如，在這個模型中，促進免疫系統的基因版本會帶來更好的健康，這使得攜帶這些版本的雄性動物的顏色更加鮮艷。對最聰明的雄性有交配偏好的雌性將把這些提高生存率的好基因，連同對聰明雄性有交配偏好的基因版本，傳給後代。當選擇導致這些有益的免疫系統基因傳播時，它們也會帶著那些驅動對顏色更加鮮艷的雄性偏好的基因。這一假設在行為生態學家中很流行，但支持只有混亂的證據支持這一假設。
Muralidhar提出的解釋雌性交配偏好演變的假說也是基於間接選擇的。這種模式取決於性對抗性選擇，即當一種基因存在於一種性別時是有益的，而另一種基因存在於另一種性別時是有害的。在進化遺傳學家中，人們越來越認識到性對抗性選擇及其無數後果的流行。想像一下，一個基因突變會導致雄性和雌性羽毛的紅色增加。這種突變可能通過提高交配成功率來提高雄性的適應性，但通過增加捕食率來降低雌性的適應性。因此，導致雌性更喜歡與紅色雄性交配的基因，這將導致他們的兒子從這種交配中提高適應性，而他們的女兒將降低適應性。這兩個相反的影響，在種群水平上互相抵消、達到平衡，對於紅色雄性的交配偏好就不會被雌雄兩性選擇。
但是，如果影響交配偏好的基因以一種不尋常的方式遺傳，這種邏輯會有例外嗎？想想如果這些基因在性染色體上會發生什麼。
在哺乳動物和果蠅中，雄性有兩個不同的性染色體(X和Y)，而雌性有兩個X染色體。鳥類和蝴蝶等有兩個稱為Z和W的性染色體，並且存在著相反的排列——雄性有兩個相同類型的性染色體(Z染色體)，而雌性有一個Z和一個W染色體。有一種影響交配偏好的基因，位於W染色體上，只存在於雌性體內，而不存在於雄性體內。因此，一個女性如果在W染色體上有這個基因的版本，而這個版本會導致對一個降低男性存活率的特性的交配偏好，那麼這個版本只會傳遞給她的女兒。如果這些女兒也從他們的父親那裡得到了對女性有益的基因版本，那麼這些女兒將具有很高的適應性，而這個W染色體將會傳播。這些邪惡的染色體可以被描述為自私的——它們不管對男性健康有什麼影響也要傳播。
Muralidhar的數學分析表明，由其他類型的性染色體(X、Y和Z)攜帶的影響交配偏好的基因也具有不同於那些影響交配偏好但攜帶在非性染色體上的基因的進化動力學。但在這四種類型的性染色體中，Muralidhar發現W染色體最有可能促進基因版本的傳播，從而增加女性對誇大(和有害)的男性特徵的交配偏好。
模型顯示了什麼是可能的，但只有數據才能揭示這些可能是否是現實。有沒有證據表明性染色體含有影響交配偏好的基因呢？Muralidhar回顧了36個物種的交配偏好遺傳學。在這些物種中，有一半以上的物種確實有證據表明，影響交配偏好的基因攜帶在性染色體上。令人失望的是，在現有的數量很少的研究中，這些偏好中沒有一個與W染色體相關。
第二個證明這個模型的數據的機會與它的預測有關，即擁有ZW染色體的物種應該比那些擁有xy染色體的物種更容易進化性拮抗特性的雌性交配偏好。事實上，一些研究人員已經得出結論，擁有ZW性染色體的物種比那些擁有xy染色體的物種更容易出現過度的性表現。Muralidhar的研究呼籲對交配偏好的遺傳以及性別決定系統和性裝飾之間的聯繫提供更多的比較數據。
這種自私的性染色體假說能解釋雌性對鮮艷顏色的交配偏好嗎？如色彩鮮艷的雄性火焰園丁鳥(金絲狀)，這是該物種顏色暗淡的雌性所偏好的？也許不是。影響顏色(以及大多數其他性狀)的基因對兩性都有相似的影響。因此，選擇顏色暗淡的雄性的雌性將擁有顏色暗淡的女兒，這些女兒將很好地存活下來。如果影響交配偏好的基因攜帶在W染色體上，這將有利於拖慢男性偏好的進化。
對於像火焰園丁鳥這樣的情況，似乎還需要一些其他的解釋。這很可能證明，不同類型的男性特徵的偏好是通過不同的進化途徑進化的。如果是這樣的話，幾十年來關於哪種假設最能解釋交配偏好是如何演變的爭論可能最終會轉化為討論在某些情況下，哪種機制最常見。
本文譯自 nature，由譯者 兩隻豬頭 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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