تعدد الأشكال

تسمح تعددات الأشكال المحددة للجنس للأنواع بالاستفادة من التكاثر الجنسي مع السماح بنسبة غير متساوية بين الجنسين . قد يكون هذا مفيدًا للأنواع لأن ارتفاع نسبة الإناث إلى الذكور يزيد من قدرتها الإنجابية. مع ذلك، فإن تحديد الجنس تبعًا لدرجة الحرارة (كما هو الحال في التماسيح) يحد من نطاق انتشار الأنواع، ويجعلها عرضة للخطر بسبب تغيرات أنماط الطقس. ^{[ 3 ]} وقد طُرح تحديد الجنس تبعًا لدرجة الحرارة كتفسير لانقراض الديناصورات. ^{[ 5 ]}

يُعدّ تحديد الجنس المعتمد على عدد السكان والقابل للعكس، كما هو الحال في حيوانات مثل سمكة الرأس الأزرق ، أقل عرضةً للفشل. ففي سمكة الرأس الأزرق، يوجد ذكر واحد فقط في منطقة معينة: تتطور اليرقات داخل هذه المنطقة إلى إناث، ولا يدخل الذكور البالغة نفس المنطقة. وإذا مات ذكر، تتحول إحدى الإناث في منطقته إلى ذكر، لتحل محله. ^{[ 5 ]} ورغم أن هذا النظام يضمن وجود زوج متزاوج دائمًا عند وجود حيوانين من نفس النوع، إلا أنه قد يُقلل من التنوع الجيني في المجموعة، على سبيل المثال إذا بقيت الإناث في منطقة ذكر واحد.

يُتيح نظام الطبقات في الحشرات التكافل الاجتماعي ، أي تقسيم العمل بين الأفراد غير المتكاثرة والمتكاثرة. وتُحدد سلسلة من التغيرات الشكلية ما إذا كانت اليرقات ستتطور إلى ملكات أو عاملات، وفي بعض الحالات إلى جنود. ففي حالة النملة P. morrisi ، يجب أن يتطور الجنين في ظل ظروف معينة من درجة الحرارة وفترة الإضاءة ليصبح ملكة قادرة على التكاثر. ^{[ 6 ]} وهذا يسمح بالتحكم في موسم التزاوج، ولكنه، مثل تحديد الجنس، يُحد من انتشار النوع في مناخات معينة . أما في النحل، فإن غذاء الملكات الذي تُوفره النحلات العاملات يُحفز اليرقة النامية لتصبح ملكة . ولا يُنتج غذاء الملكات إلا عندما تتقدم الملكة في السن أو تموت. وهذا النظام أقل تأثراً بالظروف البيئية، ومع ذلك يمنع الإنتاج غير الضروري للملكات.

يُعدّ التصبغ متعدد الأشكال سمةً تكيفيةً لأنواع الحشرات التي تمر بمواسم تزاوج متعددة كل عام. توفر أنماط التصبغ المختلفة تمويهًا مناسبًا على مدار الفصول، كما تُغير من قدرة الحشرات على الاحتفاظ بالحرارة مع تغير درجات الحرارة. ^{[ 7 ]} ولأن الحشرات تتوقف عن النمو والتطور بعد الفقس ، فإن نمط التصبغ لديها يظل ثابتًا في مرحلة البلوغ؛ وبالتالي، فإن التكيف مع التصبغ متعدد الأشكال سيكون أقل فائدةً للأنواع التي يعيش شكلها البالغ لأكثر من عام. ^{[ 5 ]}

تعدد الأشكال الموسمية في Junonia almana

موسم الأمطار	موسم الجفاف
الجانب العلوي	الجانب العلوي
الجانب السفلي	الجانب السفلي

تتمتع الطيور والثدييات بالقدرة على إجراء تغييرات فسيولوجية مستمرة في مرحلة البلوغ، ويُظهر بعضها تعدد الأشكال الموسمية القابلة للعكس، كما هو الحال في الثعلب القطبي ، الذي يصبح أبيض بالكامل في فصل الشتاء كتمويه للثلوج . ^{[ 5 ]}

تسمح التغيرات الشكلية الناتجة عن وجود المفترس للأنواع بالتطور بطريقة أكثر نجاحًا تكاثريًا في غياب المفترس ، مع اكتسابها في الوقت نفسه شكلًا أكثر قدرة على الدفاع عن نفسها. ومع ذلك، قد يفشل هذا الأمر إذا تطور المفترس ليتوقف عن إنتاج الكايرومون الذي تستجيب له الفريسة. على سبيل المثال، تطلق يرقات البعوض ( Chaoborus ) التي تتغذى على دافنيا كوكولاتا ( برغوث الماء ) كايرومونًا تستطيع دافنيا استشعاره. عندما تكون يرقات البعوض موجودة، تنمو لدافنيا خوذات كبيرة تحميها من الافتراس. أما عندما يغيب المفترس، فتكون رؤوس دافنيا أصغر حجمًا، وبالتالي تصبح أكثر رشاقة في السباحة. ^{[ 5 ]}

تُظهر الكائنات الحية ذات التنوع الظاهري في استخدام الموارد أنماطًا ظاهرية بديلة تسمح لها بالاستخدام التفاضلي للغذاء أو الموارد الأخرى. ومن الأمثلة على ذلك ضفدع المجرفة الغربي ، الذي يُعظّم قدرته التكاثرية في برك الصحراء المؤقتة . فبينما يكون مستوى الماء آمنًا، تنمو الشراغيف ببطء معتمدةً على نظام غذائي من الكائنات الأخرى الانتهازية التي تعيش في البركة. ولكن عندما ينخفض ​​مستوى الماء ويقترب الجفاف، تُطوّر الشراغيف شكلًا مورفولوجيًا (فم واسع، فك قوي) يسمح لها بالتهام بعضها بعضًا. تحصل الشراغيف التي تتغذى على بعضها على تغذية أفضل، وبالتالي تتحول بشكل أسرع، متجنبةً الموت مع جفاف البركة. ^{[ 8 ]}

من بين اللافقاريات ، يمتلك الدودة الأسطوانية Pristionchus pacificus شكلاً ظاهرياً يتغذى بشكل أساسي على البكتيريا، وشكلاً ظاهرياً آخر ينتج أسناناً كبيرة، مما يُمكّنه من التغذي على الديدان الأسطوانية الأخرى، بما في ذلك تلك المنافسة على الغذاء البكتيري. في هذا النوع، تُحفز إشارات الجوع والازدحام من قِبل الديدان الأسطوانية الأخرى، التي تستشعرها الفيرومونات، إشارة هرمونية تُنشط في النهاية جيناً مُتحكماً في النمو يُحدد تكوين الشكل المفترس. ^{[ 9 ]}

يسمح التعدد الشكلي المعتمد على الكثافة للأنواع بإظهار نمط ظاهري مختلف بناءً على كثافة التجمع السكاني الذي نشأت فيه. في رتبة حرشفيات الأجنحة ، تُظهر يرقات دودة جيش أفريقيا أحد مظهرين: الطور الاجتماعي أو الطور الانفرادي. في ظل ظروف الازدحام أو "التجمع"، يكون لليرقات أجسام سوداء وخطوط صفراء على طول أجسامها. أما في ظل الظروف الانفرادية، فتكون أجسامها خضراء مع خط بني على طول ظهورها. تظهر الأنماط الظاهرية المختلفة خلال الطور الثالث من اليرقة وتستمر حتى الطور الأخير. ^{[ 10 ]}

في ظل ظروف الإجهاد، كالاكتظاظ وارتفاع درجة الحرارة، قد تتحول يرقات الطور الثاني (L2) لبعض الديدان الخيطية الحرة المعيشة، مثل دودة Caenorhabditis elegans، إلى طور اليرقة الدائمة (dauer larva)، بدلاً من المرور بمراحل الانسلاخ الطبيعية وصولاً إلى مرحلة البلوغ التناسلي. تتميز هذه اليرقات الدائمة بمقاومتها للإجهاد، وعدم تغذيتها، وطول عمرها، مما يمكّنها من البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية. وعند عودة الظروف المواتية، تستأنف الدودة نموها التناسلي بدءًا من الطور الثالث (L3).