雄性蜻蜓在炎热的气候下变得更少浮华

温暖的天气可能会使吸引伴侣和击退竞争对手变得更加困难。

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机翼色素沉着有助于雄性蜻蜓吸引伴侣。Hawk111 / Getty图像

当温度升高时,男性蜻蜓已经提出了一种绝对的单调,但保持凉爽的方式。一项新研究发现,他们在翅膀上失去了一些艳丽的色素沉着。脱落黑暗的斑块有助于调节其体温,但这可能会使吸引伴侣并抵御竞争对手更难。

男性蜻蜓通常具有深色的翅膀图案,可以吸引女友,同时吓到潜在的竞争对手。

“只有最有条件的男性才能产生非常大的色素沉着,因此他们的竞争对手似乎知道,如果他们挑战男性大斑块,而女性似乎更喜欢有大斑块的男性,”迈克尔·摩尔(Michael Moore)领导该研究的华盛顿大学的生命地球合作伙伴是一名博士后合作伙伴,他告诉TreeHugger。

但是,这种深色的色素沉着会加热昆虫的身体,就像在炎热的晴天穿深色衣服一样。拥有大量的深色机翼色素沉着可以将蜻蜓加热多达2摄氏度(大约3.5华氏度)。

“机翼上的深色色素沉着似乎吸收了太阳辐射,并且能量转化为热。因此,具有较大斑块的雄性比男性较小的斑块或完全没有斑块的男性加热更多。”摩尔说。

“在凉爽的条件下,这种额外的加热似乎为男性飞行能力提供了适度的好处。然而,在温暖的条件下,这种额外的加热可能是非常有害的 - 潜在地损坏了翼组织,导致男性体温过热,甚至可能杀死雄性。”

翅膀和天气

对于这项研究,在美国国家科学院的杂志论文集上发表,研究人员使用平台上的公民科学家的观察来创建了一个319种蜻蜓物种的数据库。

首先,他们希望看到蜻蜓是否适应了温暖的气候,随着机翼着色的进化变化。他们发现,较温暖的物种具有雄性,其翅膀上的颜色较少。

“研究的这一组成部分还表明,在给定的物种中,适应该物种范围较温暖部分的种群比适合适应地理范围较凉的同一物种的种群的男性翼色的进化较少。摩尔说。

“表明物种中的物种和种群对相同的环境因素表现出相似的反应,这表明雄性翼色的演变是蜻蜓适应更温暖的气候的真正一致的方式。beplay体育官网电脑这使我们想知道随着地球的气候继续变暖,蜻蜓是否也会改变其机翼色彩。”

因此,他们使用了近3,000种公民科学家观察到10种蜻蜓的观察,并测量了翅膀的颜色和观察到每种昆虫的年份。他们将这些观察结果与北美的年度温度相匹配,并发现从2005年到2019年,在温暖年份发现的雄性蜻蜓的翅膀上的颜色少于与凉爽时期观察到的相同物种相同。

他们发现,与凉爽的年份相比,自然选择使高度装饰的雄性蜻蜓在温暖的岁月中繁殖。

根据他们的测量,研究人员预测,男性蜻蜓应在未来50年内失去适量的机翼色素沉着,以适应全球温度的上升。

虽然雄性蜻蜓正在牺牲自己的闪烁来保持凉爽,但女性并没有做出同样的改变。

“在大多数情况下,女翼色素沉着没有对气候温度的反应。在某些非常有趣的情况下,女性的机翼色素沉着以与同一物种的男性的翅膀色素相反的方式对气候做出反应!”摩尔说。

“我们还不知道这些蜻蜓中雌性翼色素沉着的演变的确切塑造。但是,这些结果表明,一种性别可能对气候的反应与另一种性别的反应相当不同。关于动植物如何应对全球气候变化的许多研究假设男女会以相似的方式做出反应,而我们的研究确实表明,这可能不是一个很好的假设。”

翅膀上有不同量的色素有助于相同物种的男性和女性相互识别。如果由于温度变暖和雌性机翼色素沉着而导致雄性机翼色素沉着会导致其他原因而演变,则女性可能不再能够识别自己的物种的雄性,这可能会导致她们与不同物种的雄性交配。

摩尔说:“与交配相关性状的快速变化可能会阻碍物种识别正确伴侣的能力。”“即使我们的研究表明,随着世界的温暖,色素沉着的这些变化似乎可能发生,但后果是我们仍然真的不太了解的。”

查看文章来源
  1. Moore,Michael P.等。“性别特定的装饰性演变是跨时空适应气候适应的一致特征。”美国国家科学院论文集,卷。118,不。28,2021,p。E2101458118。,doi:10.1073/pnas.2101458118