两性异形
分類:性 系列之一 |
性 (生物學) |
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兩性異形或稱性別二態性,是同一物種不同性別個體間表現出不同形態特徵的情況,特別是不直接與繁殖相關的特徵。[1] 這種情況發生在大多數雌雄異體物種中,其中包括大多數動物和一些植物。差異可能包括第二性徵、體型、重量、顏色、斑紋、行為或認知特徵等。雄性個體間的生殖競爭演化出了一系列不同的性別二態性特徵。攻擊性的實用特徵,例如銳利的牙齒和鈍頭,被用作與對手之間攻擊性互動的武器。觀賞性羽毛或鳴叫等被動展示也主要透過性選擇而演化。[2] 這些差異可能是微妙或誇大的,並可能受到性選擇和自然選擇的影響。二態性的反面是單態性(英語:monomorphism),即兩種生物性別在表型上無法區分。[3]
演化機制
[编辑]兩性異形最初源自性別的演化,造成第一性徵的差異。
兩性異形的可能成因包括天擇、性擇和生殖選擇。大多數的兩性異形是性擇造成的。若雌性偏好具有特定特徵的雄性,會造成雄性演化出誇張的特徵,但雌性會因為環境選擇而保持原始樣貌,如孔雀羽毛、鬥魚的顏色。除此之外,有利於性別內競爭的特徵也可能在雄性間演化,如鹿角、公獅子的鬃毛、象鼻海豹和紅猩猩的體型。
兩性體形差異
[编辑]兩性異形的一個常見的例子是兩性體性差異(sexual size dimorphism)。許多哺乳動物和鳥類是雄性較大,一般認為是性擇造成,或是天擇中的性別間競爭和棲位分割現象造成。昆蟲和蛙類通常是雌性較大,一般認為是生殖選擇造成。
人類
[编辑]人類在生理上存在輕微的兩性異形。男性會長鬍子、平均體形較大、喉結較大;女性乳房較大、臀部較寬。男性比女性的新陳代謝率高。女性傾向將能量轉化為脂肪,男性傾向將能量轉化為肌肉和可轉化的能量儲備,一般而言,上半身的肌肉男性比女性約重30%,下半身重10-15%,而男性的骨骼和筋腱的密度和硬度均較高[4]。男性比女性散熱較快,因為男性的汗腺較發達,而女性的皮下脂肪較厚,有較好的絕緣功效。所以女性的耐冷能力較高,對額外持久力的運動有較好表現。一般而言,男性有較粗的氣管和支氣管,肺容量高30%。亦有較大心臟,紅血球數量多10%,高血紅素,因此攜氧量較高。較多流動凝血因子(維生素K,凝血因子II和血小板)。這些因素令男性有更快傷口恢復能力。[4]
昆虫
[编辑]几乎所有昆虫的雌雄个体之间都存在体型差异,这种现象被称为性别体型差异(Sexual Size Dimorphism, SSD)[5]。
某些昆虫中翅膀存在两性异形现象,例如扶桑绵粉蚧(Phenacoccus solenopsis)雄性经历完全变态成蛹羽化为有翅成虫,而雌性则经历不完全变态直接羽化为无翅成虫[6]。
昆虫在触角类型、复眼间距和特殊结构上存在两性异形现象,如金色细赤锹形甲虫(Cyclommatus metallifer)的雄性在性选择压力下进化出巨大的上颚或夸张的角状结构,这些特征显著区别于雌性[7]。
在昆虫中雄性体色通常更加鲜艳,如翠袖锯眼蝶(Elymnias hypermnestra)因受到区域生态压力的影响,其“拟态开关”基因使雌雄翅膀颜色迥异[8];八丁蜻蜓(Nannophya pygmaea)和珠宝翅豆娘(Calopteryx japonica)的雄性在成熟过程中会显著改变体色,形成与雌性显著不同的外观[9][10]。
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Encyclopedia of Animal Behaviour 2. Academic Press. 21 January 2019: 7. ISBN 978-0-12-813252-4 (英语).
- ^ Ralls K, Mesnick S. Sexual dimorphism. Academic Press. 2009, 1 (1): 1005–1011. ISBN 9780123735539. doi:10.1016/B978-0-12-373553-9.00233-9.
- ^ Dictionary of Human Evolution and Biology. Human-biology.key-spot.ru. [3 November 2017]. (原始内容存档于7 November 2017).
- ^ 4.0 4.1 A Glucksman, Sexual Dimorphism in Human and Mammalian Biology and Pathology, (Academic Press, 1981).
- ^ Stillwell, RC; Blanckenhorn, WU; Teder, T; Davidowitz, G; Fox, CW. Sex differences in phenotypic plasticity affect variation in sexual size dimorphism in insects: from physiology to evolution.. Annual review of entomology. 2010, 55: 227–45. PMID 19728836. doi:10.1146/annurev-ento-112408-085500.
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- ^ Svensson, EI; Karlsson, K; Friberg, M; Eroukhmanoff, F. Gender differences in species recognition and the evolution of asymmetric sexual isolation.. Current biology : CB. 2007-11-20, 17 (22): 1943–7. PMID 17935996. doi:10.1016/j.cub.2007.09.038.
- ^ Stavenga, DG; Leertouwer, HL; Hariyama, T; De Raedt, HA; Wilts, BD. Sexual dichromatism of the damselfly Calopteryx japonica caused by a melanin-chitin multilayer in the male wing veins.. PloS one. 2012, 7 (11): e49743. PMID 23185423. doi:10.1371/journal.pone.0049743.