动物的性别分配课件

《动物的性别分配课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动物的性别分配课件（44页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、动物的性别分配PPT课件动物的性别分配动物的性别分配吴 华二一三年九月三十日动物的性别分配PPT课件3/15动物的性别分配PPT课件动物的性别分配PPT课件性别分配理论性别分配理论雌性个体或卵子雌性个体或卵子雄性个体或精子雄性个体或精子亲本繁殖资源亲本繁殖资源亲本如何将繁殖资源分配到不同性别的个体或配亲本如何将繁殖资源分配到不同性别的个体或配子细胞中去？子细胞中去？动物的性别分配PPT课件u性别分配理论（性别分配理论（sex allocation theory）预测繁殖资源在两性后代或两性功能中的最优分预测繁殖资源在两性后代或两性功能中的最优分配模式配模式。u该理论体系成功的预测了很多性别分配

2、问题，将该理论体系成功的预测了很多性别分配问题，将不相关的现象用同一理论联系起来。不相关的现象用同一理论联系起来。动物的性别分配PPT课件繁殖系统不同，面对的性别分配问题不同繁殖系统不同，面对的性别分配问题不同性转化性转化产生雄性还是产生雄性还是雌性后代？雌性后代？出生性别是什么？出生性别是什么？什么时间、什么什么时间、什么身体大小时改变身体大小时改变性别？性别？环境因素是什么？环境因素是什么？如何决定？如何决定？雌雄异体雌雄异体环境决定性别环境决定性别动物的性别分配PPT课件Fisher均等投资理论均等投资理论 Robert Darwin(1871)提出提出“两种性别数量的两种性别数量的比例

3、比例”，注意到性比均，注意到性比均等现象，并认为这种性等现象，并认为这种性比是由自然选择来调节比是由自然选择来调节的。但没有解释自然选的。但没有解释自然选择如何形成这样的性比。择如何形成这样的性比。动物的性别分配PPT课件 Ronald Fisher（1930）在在随机交配随机交配的的大种群大种群中，中，如果亲本在产生雌雄性后代的如果亲本在产生雌雄性后代的资源投入相等，那么后代两性资源投入相等，那么后代两性性比将接近性比将接近1：1。若雄性与雌性比例偏离若雄性与雌性比例偏离1：1，相对稀有的性别将占有优势相对稀有的性别将占有优势，获得更多产出，依赖于频率的获得更多产出，依赖于频率的选择作用最终

4、导致选择作用最终导致1：1。动物的性别分配PPT课件 如果亲本在雌雄两性后代资源投入不等，选择作用如果亲本在雌雄两性后代资源投入不等，选择作用最终会导致亲本在两性的投入相等，而不是产生相最终会导致亲本在两性的投入相等，而不是产生相等数量的雌雄后代（等数量的雌雄后代（Charnovs Nonleanear Model,1990）。）。因此，在随机交配的大种群中，亲本在两性的总因此，在随机交配的大种群中，亲本在两性的总投资比例是投资比例是1 1：1 1。亲本总投资比例亲本总投资比例代价比：代价比：=2：1后代数量比：后代数量比：=1：2动物的性别分配PPT课件uFisher的均等投资理论基于两个假

5、设：的均等投资理论基于两个假设：大种群大种群 个体间有均等的交配机会，即随机交配个体间有均等的交配机会，即随机交配u当上述理论假设不成立时，进化上稳定的性别分当上述理论假设不成立时，进化上稳定的性别分 配比例将发生变化，产生偏性性别分配现象。配比例将发生变化，产生偏性性别分配现象。动物的性别分配PPT课件偏性性别分配出现的原因偏性性别分配出现的原因 亲属间的相互作用亲属间的相互作用 可变环境对两性的利益存在差异可变环境对两性的利益存在差异 自私基因的存在自私基因的存在动物的性别分配PPT课件存在互作的性别分配存在互作的性别分配互作关系包括互作关系包括 竞争竞争：栖息地资源竞争（栖息地资源竞争（

6、Local Resource Competition）栖息地配偶竞争（栖息地配偶竞争（Local Mate Competition）合作合作：栖息地资源扩大（栖息地资源扩大（Local Resource Enhancement）动物的性别分配PPT课件 栖息地栖息地资源竞争：在空间分布受限制的小种群中，如果某资源竞争：在空间分布受限制的小种群中，如果某一性别个体之间存在资源竞争，那么性比将偏向于另一性一性别个体之间存在资源竞争，那么性比将偏向于另一性别，来减少资源竞争。别，来减少资源竞争。均等性比均等性比偏雄性比偏雄性比栖息地栖息地资源竞争资源竞争动物的性别分配PPT课件 黑猩猩，雄性迁移，雌

7、性留守，黑猩猩，雄性迁移，雌性留守，因而雌性间存在资源竞争，最初因而雌性间存在资源竞争，最初的性比均等时，雌性间因存在资的性比均等时，雌性间因存在资源竞争，适合度低。源竞争，适合度低。为了减少竞争，母体会逐渐偏为了减少竞争，母体会逐渐偏向于多产雄性个体，导致性比偏向于多产雄性个体，导致性比偏雄。而当性比过于偏雄时，平均雄。而当性比过于偏雄时，平均每只雄性获得的配偶数降低，又每只雄性获得的配偶数降低，又会降低产生雄性的适合度，最终会降低产生雄性的适合度，最终进化上稳定的性比是最终达到一进化上稳定的性比是最终达到一个动态的平衡。个动态的平衡。动物的性别分配PPT课件灵长目灵长目 对对102种灵长目

8、动物的性别分配进行统计分析，结种灵长目动物的性别分配进行统计分析，结果显示，性别比例偏向于发生迁移的性别（果显示，性别比例偏向于发生迁移的性别（Joan Silk&Gillian Brown,2008）。u雄性迁移物种，性比偏雄（雄性迁移物种，性比偏雄（53%）u雌性迁移物种，性比偏雌（雌性迁移物种，性比偏雌（55%）栖息地资源竞争导致微弱的的性比偏差！栖息地资源竞争导致微弱的的性比偏差！动物的性别分配PPT课件行军蚁（行军蚁（Eciton burchelli）新群体蚁后由旧群体的新群体蚁后由旧群体的雌性担任，因而雌性间雌性担任，因而雌性间存在地位竞争；存在地位竞争；食物等资源竞争依然存食物等

9、资源竞争依然存在在99.8%雄性雄性蚁后蚁后 雄蚁雄蚁(Franks&Holldobler,1987)栖息地资源竞争导致极端的的性比偏差！栖息地资源竞争导致极端的的性比偏差！动物的性别分配PPT课件u栖息地配偶竞争：在空间分布受限的小种群中，如果交配栖息地配偶竞争：在空间分布受限的小种群中，如果交配常发生在亲属间，且交配时雄性个体间存在争夺配偶而进常发生在亲属间，且交配时雄性个体间存在争夺配偶而进行的竞争，性比将偏向于雌性。行的竞争，性比将偏向于雌性。u这种竞争常出现在寄生蜂、这种竞争常出现在寄生蜂、螨虫等物种中。螨虫等物种中。栖息地栖息地配偶竞争配偶竞争蝇蛹金小蜂蝇蛹金小蜂蒲螨蒲螨动物的性别

10、分配PPT课件寄生蜂的性别分配寄生蜂的性别分配u单双倍型性别决定方式：单双倍型性别决定方式：未受精的单倍型卵发育成雄性未受精的单倍型卵发育成雄性 受精的二倍型卵发育成雌性受精的二倍型卵发育成雌性u雄性（兄弟）间存在争夺配偶的竞争，从而降低雄性（兄弟）间存在争夺配偶的竞争，从而降低建群蜂的适合度建群蜂的适合度u偏雌性比有利于建群蜂的适合度：偏雌性比有利于建群蜂的适合度：减少雄性后代会减少雄性间配偶竞争；减少雄性后代会减少雄性间配偶竞争；增加雌性后代会为雄性提供更多配偶。增加雌性后代会为雄性提供更多配偶。动物的性别分配PPT课件寄生蜂的性别分配寄生蜂的性别分配建群蜂会依据反映产卵雌性数量的直接或间

11、接线索调整建群蜂会依据反映产卵雌性数量的直接或间接线索调整性别分配性别分配(Shuker&West,2004)。性比与已有产卵雌性的关系性比与已有产卵雌性的关系动物的性别分配PPT课件栖息地栖息地资源扩大资源扩大栖息地资源扩大：在存在合作繁殖的脊椎动物中，种栖息地资源扩大：在存在合作繁殖的脊椎动物中，种群性比会偏向于帮助者的性别。群性比会偏向于帮助者的性别。均等性比均等性比偏雌性比偏雌性比动物的性别分配PPT课件 Pen&Weising(2000)认为种群会依据已有帮助者认为种群会依据已有帮助者的数量调整性别分配：的数量调整性别分配：没有帮助者的种群，性比偏向于帮助者的性别没有帮助者的种群，性

12、比偏向于帮助者的性别已有帮助者的种群，性比偏向于与帮助者相对已有帮助者的种群，性比偏向于与帮助者相对的性别的性别非洲野狗，雄性担任帮助者。非洲野狗，雄性担任帮助者。种群内无种群内无帮助者帮助者时产生时产生63%雄性后代，雄性后代，种群内有种群内有帮助者帮助者时产生时产生64%雌性后代。雌性后代。动物的性别分配PPT课件u当帮助者对种群的利益比较小时（如受领域质量限制），当帮助者对种群的利益比较小时（如受领域质量限制），性比偏向帮助者的程度降低。性比偏向帮助者的程度降低。u高质量时食物多，对帮助者有利（高质量时食物多，对帮助者有利（LRELRE）;低质量时对帮助低质量时对帮助者不利，要竞争食物（

13、者不利，要竞争食物（LRCLRC）塞岛苇莺塞岛苇莺(Seychelles warblerSeychelles warbler)高质量时产高质量时产90%90%雌性，雌性，低质量时产低质量时产80%80%雄性雄性调整性别分配调整性别分配(Komdeur et al.,1997)动物的性别分配PPT课件在存在互作的种群中，为了减小竞争或增加合作，在存在互作的种群中，为了减小竞争或增加合作，亲本个体会产生偏性性比，最终结果都是亲本个体会产生偏性性比，最终结果都是增加自增加自身以及后代的适合度身以及后代的适合度。栖息地资源竞争栖息地资源竞争栖息地配偶竞争栖息地配偶竞争栖息地资源扩大栖息地资源扩大偏向于

14、无竞争或少竞争的性别偏向于无竞争或少竞争的性别偏向于施加帮助的性别偏向于施加帮助的性别,但受种群现状影响但受种群现状影响动物的性别分配PPT课件可变环境下的性别分配可变环境下的性别分配uTrivers-Willard假说假说（1973）：在环境条件多变的情况下，在环境条件多变的情况下，个体会调整后代的性比比例来适应环境个体会调整后代的性比比例来适应环境。比如。比如:在一雄多雌制在一雄多雌制物种中，物种中，母本质量母本质量会会影响后代性比影响后代性比，即社会地位高或条件好，即社会地位高或条件好的雌性亲本会产生偏雄性比的后代。的雌性亲本会产生偏雄性比的后代。u 假设：假设：条件好的雌性亲本拥有更好

15、的繁殖资源，产生高质量后代；条件好的雌性亲本拥有更好的繁殖资源，产生高质量后代；高质量后代能够长成高质量成体；高质量的雄性成体获得的高质量后代能够长成高质量成体；高质量的雄性成体获得的适合度更高。适合度更高。动物的性别分配PPT课件Trivers-Willard假说的延伸假说的延伸性别改变者性别改变者发育环境发育环境配偶吸引力配偶吸引力母本质量母本质量适合度适合度雄性雄性雌性雌性雄性雄性雌性雌性Trivers-Willard假说示意图假说示意图(Trivers&Willard,1973)动物的性别分配PPT课件母本质量母本质量母本质量取决于社会等级母本质量取决于社会等级低等级母本后代低等级母本

16、后代47%47%是雄性是雄性高等级母本后代高等级母本后代61%61%是雄性是雄性马鹿（马鹿（red deer）(Clutton Brock et al.,1984)动物的性别分配PPT课件utaller parents have significantly fewer daughters than shorter parents;uwhile bigger parents have significantly more sons than smaller parents.bigger and taller parents have more sons！(Satoshi Kanazawa,200

17、5)动物的性别分配PPT课件配偶吸引力配偶吸引力u配偶吸引力：配偶吸引力：Ben Sheldon et al.(1999)认为性比偏差是认为性比偏差是对配偶质量或吸引力的反应。对配偶质量或吸引力的反应。u蓝冠山雀蓝冠山雀:与亮斑明亮的配偶交配的雌性，后代性比偏与亮斑明亮的配偶交配的雌性，后代性比偏雄。雄。雄性山雀亮斑明亮程度与性比关系雄性山雀亮斑明亮程度与性比关系动物的性别分配PPT课件生物发育的环境生物发育的环境 环境性别决定者：胚胎发育时的环境影响动物的性别。环境性别决定者：胚胎发育时的环境影响动物的性别。由于发育环境对两性适合度影响存在差异，因而影响后由于发育环境对两性适合度影响存在差异

18、，因而影响后代的性别分配。代的性别分配。箱龟（箱龟（Terrapene ornate）伞蜥（伞蜥（Chlamydosaurus kingii）动物的性别分配PPT课件 环境条件对某一性别适合度影响大，对另一性别影响小环境条件对某一性别适合度影响大，对另一性别影响小时，处于优质环境下会产生偏向前者的性比，而恶劣条件时，处于优质环境下会产生偏向前者的性比，而恶劣条件则会产生偏向后者的性比。则会产生偏向后者的性比。钩虾（钩虾（Gammarus duebeni）：长日照时多产生雄性后代）：长日照时多产生雄性后代,短日照短日照时多产生雌性后代时多产生雌性后代(Bulnheim,1967)。动物的性别分配

19、PPT课件性别转变者性别转变者 性别转变者：个体随着年龄或大小的变化，作为雌性和雄性性别转变者：个体随着年龄或大小的变化，作为雌性和雄性时的适合度存在差异。所以，出生性别是适合度随年龄或大时的适合度存在差异。所以，出生性别是适合度随年龄或大小增长缓慢的性别，当生长到一定条件时发生性别转换。小增长缓慢的性别，当生长到一定条件时发生性别转换。性别2性别1身体大小优势模型身体大小优势模型(The Size Advantage Model)(Ghiselin MT,1969)动物的性别分配PPT课件雌性先熟物种雌性先熟物种双带叶鲷双带叶鲷（Thalassoma bifasciatum）动物的性别分配P

20、PT课件雄性先熟物种雄性先熟物种银线小丑鱼银线小丑鱼（Amphiprion akallopisos）动物的性别分配PPT课件自私基因导致偏性性比自私基因导致偏性性比u基因的基因的“自私性自私性”会以牺牲其承载个体或同基因会以牺牲其承载个体或同基因组内其他基因为代价换来自身在代间传递的成功，组内其他基因为代价换来自身在代间传递的成功，因而被自然选择保留下来。因而被自然选择保留下来。u而基因组内其他基因如果可以抑制该种自私基因而基因组内其他基因如果可以抑制该种自私基因对性比的扭曲作用，也会被自然选择保留，因此对性比的扭曲作用，也会被自然选择保留，因此这种自私基因导致性比偏差在自然界并不常见。这种自

21、私基因导致性比偏差在自然界并不常见。动物的性别分配PPT课件wolbachia细菌的雄性致死效应细菌的雄性致死效应 幻紫斑蛱蝶幻紫斑蛱蝶（Hypolimnas bolina）uwolbachia能够使其雄能够使其雄性寄主死亡，导致寄主性寄主死亡，导致寄主性别比例偏雌。性别比例偏雌。u该细菌只能通过母系该细菌只能通过母系通过卵子传递。通过卵子传递。动物的性别分配PPT课件神农架川金丝猴性别分配的影响因素及机制神农架川金丝猴性别分配的影响因素及机制动物的性别分配PPT课件川川金丝猴金丝猴u隶属于哺乳纲，灵长目，猴科，仰鼻猴属。隶属于哺乳纲，灵长目，猴科，仰鼻猴属。u分布：中国中部和西部山区，包括四

22、川、分布：中国中部和西部山区，包括四川、甘肃、陕西和湖北甘肃、陕西和湖北u生活习性：生活习性：群居性生活，一个群由多个家庭单元组成，而群居性生活，一个群由多个家庭单元组成，而且家庭单元间存在明显的等级关系。且家庭单元间存在明显的等级关系。神农架大龙潭投食群有神农架大龙潭投食群有4 4个家庭单元和个家庭单元和1 1个全雄个全雄单元。单元。动物的性别分配PPT课件u生长繁殖：生长繁殖：性成熟期雌性早于雄性，雌约性成熟期雌性早于雄性，雌约45岁，岁，雄猴推迟到雄猴推迟到7 7岁左右。雄性在性成熟前（最早岁左右。雄性在性成熟前（最早1.5岁，最晚岁，最晚4岁）会离开出生群，加入全雄单岁）会离开出生群，

23、加入全雄单元或独居生活；雌性大部分留在出生群，也有元或独居生活；雌性大部分留在出生群，也有因为取食竞争等而发生的迁移。因为取食竞争等而发生的迁移。家庭单元为一雄多雌制的婚配制度。家庭单元为一雄多雌制的婚配制度。动物的性别分配PPT课件影响川金丝猴性别分配的因素影响川金丝猴性别分配的因素性别分配性别分配栖息地资源扩大偏雄 or 偏雌栖息地资源竞争雌性等级状态+雌性等级状态雌性等级状态栖息地资源扩大栖息地资源扩大栖息地资源竞争栖息地资源竞争+动物的性别分配PPT课件u雌性等级状态：雌性等级状态：高等级高等级雌性会生育更多雌性会生育更多雄雄性性后代。后代。u栖息地资源扩大与栖息地竞争模型模型：栖息地

24、资源扩大与栖息地竞争模型模型：高等级高等级雌性会产生更多雌性会产生更多雌雌性后代，低等级雌性后代，低等级雌性会多产雄性后代。性会多产雄性后代。动物的性别分配PPT课件母本对子代性别调控机制的探究母本对子代性别调控机制的探究u在其他类动物中亲本控制后代性别机制的研究情况在其他类动物中亲本控制后代性别机制的研究情况鸟类：控制作用发生在排卵前，如向需要的性染色鸟类：控制作用发生在排卵前，如向需要的性染色体偏向分离体偏向分离(Komdeur et al.,2002)可能通过精子选择、选择性流产实现可能通过精子选择、选择性流产实现u哺乳动物：子代性别由性染色体决定，哺乳动物：子代性别由性染色体决定，XX

25、XX为雌性，为雌性，XYXY为雄性。所以对于哺乳动物而言，雌性要控制后为雄性。所以对于哺乳动物而言，雌性要控制后代性比只有通过偏向于接受代性比只有通过偏向于接受X X或或Y Y精子。精子。动物的性别分配PPT课件研究思路研究思路宏观水平：观察宏观水平：观察分析投食群不同分析投食群不同等级单元性别比等级单元性别比例，确定影响因例，确定影响因素素微观水平：从微观水平：从激素或基因调激素或基因调控水平分析母控水平分析母体调节子代性体调节子代性别的机制别的机制解释川金丝解释川金丝猴性别分配猴性别分配机制及其进机制及其进化意义化意义动物的性别分配PPT课件动物的性别分配PPT课件小结小结u性别分配理论的产生和发展：性别分配理论的产生和发展：Fisher均等分配理论均等分配理论 偏差性别分配偏差性别分配 竞争与合作竞争与合作 可变环境可变环境 自私基因自私基因u作用机制尚不清楚：作用机制尚不清楚：雌性如何控制后代性别（精子选择？选择性流产？）雌性如何控制后代性别（精子选择？选择性流产？）u利用性别分配理论研究神农架川金丝猴性别分配影利用性别分配理论研究神农架川金丝猴性别分配影响因素及机制探究响因素及机制探究