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果蝇繁殖过快导致后代的适合度降低

果蝇繁殖过快导致后代的适合度降低

如果你选择在一片腐烂的水果上面安家养(Drosophila melanogaster)也一样——它子,那么一定无法持久。这个道理对黑腹果蝇们的母亲将产下的卵置于腐烂的水果上,她的 后代则以里面的微生物作为首要食物来源,结果它们的生命短暂得如同白驹过隙。这里面有何奥秘?来自印度贾瓦哈拉尔·尼赫鲁先进科学研究中心(the Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research)的Pankaj Yadav和Vijay Sharma就对这种发育迅速的果蝇产生了兴趣:它们的幼年期最多仅达216小时(比普通果蝇少了29小时),这种加速发育的行为会让它们付出何等代价呢?对此,他们研究了这种繁育情况特殊的果蝇群体,探究幼年发育期缩短对其适合度产生了何种影响,以揭示它们为此做出了何种妥协。

两名研究者测试了这种果蝇在幼虫发育期的生存能力、成虫的寿命、形成成虫的规模、生育能力、体型大小以及忍受饥渴的能力,结果发现果蝇为了缩短其完全发育为成虫的时间,付出了明显的代价。尽管这些迅速生长的果蝇在发育成熟之后依然能像普通果蝇一样生存,但它们的适合度却出现了明显的减损:无论其体型大小还是重量都比普通果蝇低,且成虫寿命较短,忍受饥渴的耐力较低,雌性产的卵也较少。不过,当两名研究者进一步分析果蝇的生育能力与其体重的相关度时,发现若以体重作为相对标准进行比较,那么体型较小、发育迅速的果蝇反而比体型较大的普通果蝇产卵更多。

因此,发育迅速的果蝇通过牺牲自己的适合度来折衷加速的发育,这好比它们拥有比普通的亲朋好友更快的生物钟。Yadav和 Sharma表示,他们的研究能证明一个结论:对于果蝇,其幼年期发育时间和生物钟周期与其成虫生命史的几种特征相关,这暗示生物钟可能具有适应性的意义。

原文检索:

Pankaj Yadav and Vijay Kumar Sharma. Correlated changes in life history traits in response to selection for faster pre-adult development in the fruit flyDrosophila melanogaster. J Exp Biol., February 15, 2014; doi:10.1242/jeb.093864

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