الانتقاء الجنسي في الحشرات

يتناول الانتقاء الجنسي في الحشرات كيفية عمل هذا الانتقاء . فقد طوّرت ذكور بعض الأنواع زينةً مبالغًا فيها وآليات للدفاع عن النفس. وتلعب هذه الصفات دورًا في زيادة توقعات الذكور للتكاثر من خلال إثارة التنافس بين الذكور أو التأثير على اختيار الإناث للشريك ، ^{[ 1 ]} ويمكن اعتبارها تعمل على ثلاثة مستويات مختلفة: الأفراد، والمستعمرات، والمجموعات السكانية داخل منطقة معينة. ^{[ 2 ]}

يُحدد مقدار المساحة المتاحة والوقت الذي يقضيه كل من الذكر والأنثى عادةً موقع التزاوج. يحلق العديد من ذكور غشائيات الأجنحة باستمرار حول مواقع محددة، عادةً قمم الأشجار العالية أو الجبال أو على طول السياجات، حيث توجد الإناث التي يسهل الوصول إليها، إذ يمكن للإناث زيارة هذه المواقع للتغذية. في نحل العسل، تنضم الملكات إلى منطقة التزاوج بمفردها، ثم يلاحقها سربٌ نشط من الذكور. عادةً ما يحقق الذكور الموجودون في مقدمة الصف نجاحًا في التكاثر. تتزاوج الملكة عادةً مع اثني عشر ذكرًا في رحلتي تزاوج في المتوسط، وتخزن الحيوانات المنوية طوال حياتها. تدعم المستعمرات العديد من الذكور ولكن عددًا قليلًا من الملكات، لذلك لا يتمكن سوى عدد قليل جدًا من الذكور من التزاوج بنجاح مع الملكة. ^{[ 3 ]}

Onthophagus taurus نوع من خنافس الروث. يتنافس الذكور على إخصاب الإناث عندما يخوضون اختبارات قوة للسيطرة على أنفاق التكاثر. يُعد هذا التنافس سمة بارزة في نظام التزاوج لدى هذه الخنافس. عند تعريض الذكور للإشعاع المؤين، تحدث طفرات تقلل من ظهور الصفات الجنسية المرتبطة بالقوة قبل التزاوج، مثل التنافس على أنفاق التكاثر. ^{[ 4 ]} ومع ذلك، أثبت الانتقاء الجنسي من قبل الإناث كفايته لإزالة هذه الطفرات من النسل بعد جيلين.

قد يكون الذكور أكثر انتقائية من الإناث. فمثلاً، يقدم الذكور إفرازات كهدية زواج، والتي قد تكون أغلى من استثمار الإناث في التكاثر، ^{[ 1 ]} بالإضافة إلى رعاية الصغار، حيث تكون تكاليف التكاثر لدى الذكور أعلى منها لدى الإناث لأنهم يستثمرون كميات كبيرة من الموارد والوقت بعد تخصيب البيض، فضلاً عن توفير مواقع البحث عن الطعام والتعشيش للإناث. علاوة على ذلك، تقلل هذه العوامل من فرص الذكور في التكاثر لاحقاً، ومن توافر الذكور. ومن الأمثلة على رعاية الذكور للصغار ما يُلاحظ في حشرات الماء من نوع "بيلوستوماتيد" ، حيث يسمح الذكر للأنثى، بعد تخصيب البيض، بلصق بيضها على ظهره. ويحضنها حتى تفقس الحوريات بعد أسبوعين إلى أربعة أسابيع. تكون البيوض كبيرة الحجم، مما يقلل من قدرة الذكر على تخصيب إناث أخرى واصطياد الفرائس، ويزيد من خطر افتراسه. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

عادةً ما تتنافس الإناث على الحصول على الموارد، كما تميل إلى التنافس على الموارد التي يوفرها الذكور، مما يُحدث انقلابًا في الأدوار بين الجنسين. تتنافس الإناث على احتكار رعاية الصغار، ^{[ 7 ]} وتُزيح منافساتها باستخدام مخالب تبدو متخصصة في الحفاظ على سيطرتها على الذكور، وتجنب محاولات الاستيلاء من قِبل إناث أخريات.

يُعدّ التنافس بين الذكور للوصول إلى الإناث وللحصول على الموارد التي تحتاجها الإناث لأنفسها ولصغارها أمرًا شائعًا، ويمكن أن يُفسّر السمات الظاهرية والسلوكيات المورفولوجية ، مثل كبر حجم الجسم، والأسلحة، والنزعة الإقليمية، والنضج الجنسي المبكر، التي تزيد من فرص الذكور في الوصول إلى الإناث. ^{[ 8 ]} في العديد من الحشرات الاجتماعية، يكون الذكور الأكبر حجمًا أكثر قدرة على المنافسة، ويميلون إلى احتكار الإناث أو الموارد التي يحتاجونها. في النحل، قد تختار الإناث الذكور الأسرع أو الأكثر رشاقة أو الأكثر قدرة على الطيران. كما أن عزل الإناث وإجبارها على التزاوج قد يُفضّل أيضًا كبر حجم الذكور. يمكن للذكور ذوي القرون والفكوك الأطول استخدامها في القتال، أو في محاولات السيطرة عندما يكون المنافسون في حالة تزاوج. في أنواع الخنافس، قد يصل طول قرون الذكور إلى طول جسم الذكر. يمكن للذكور الناضجة جنسيًا مبكرًا أن تبدأ حياتها التناسلية قبل بقية الذكور. في ظل التنافس الشديد على تلقيح الإناث، تكون الذكور الناضجة مبكراً أصغر حجماً، ولكنها قد تُفضَّل في بعض الحالات التي يحدث فيها التودد على الأرض، وتحقق أعلى نسبة نجاح تكاثري. وهكذا، في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا سوبوسكورا) ، تكون الذكور الأصغر حجماً أفضل من الذكور الأكبر حجماً في تتبع الإناث أثناء رقصة التودد. ^{[ 9 ]}

قد يختلف تأثير التزاوج على لياقة الإناث تبعًا لنوع الفائدة التي تتلقاها من الذكور بناءً على خياراتها. تشمل الفوائد المباشرة الموارد الغذائية التي تستخدمها الإناث، وتبرع الذكور بالطعام للذكور، وتقديم الذكور الفرائس للإناث، كما هو الحال في ذباب العقرب وذباب الرقص. يمكن للعديد من أنواع مستقيمات الأجنحة، كالفراشات والذباب وذكور الخنافس ، أن تتبرع بإفرازات أو مواد غذائية للإناث، تنتقل عبر السائل المنوي أو تُنتجها غدد الذكور، مما يُسهم في زيادة خصوبة الإناث. في فراشة " بيريس نابي" ( Pieris napi ) ذات العروق الخضراء ، يمكن للذكر العذري أن ينقل سائلًا منويًا يحتوي على 14% من النيتروجين من حيث الكتلة الجافة. تستخدم الإناث العناصر الغذائية المنقولة من الذكر لزيادة مخزونها الغذائي، وهذه العناصر تُسهم بشكل أساسي في ضمان إنتاج البيض بنجاح. ثمة علاقة طردية بين كمية السائل المنوي المُستلمة والإنتاج التناسلي طوال العمر، حيث أن المواد المنقولة من الذكر تُطيل عمر الإناث. في بعض أنواع الحشرات، يمكن للذكور أن تتبرع ببعض أجزاء الجسم للإناث مثل نتوءات الأرجل أو الأجنحة الخلفية اللحمية لصرصور الليل، أو قد يتم التهامها بالكامل، كما يحدث في فرس النبي وبعض ذوات الجناحين ، وكذلك في بعض أنواع العقارب والعناكب من رتبة العنكبيات . ^{[ 2 ]}

تُعرَّف الفيرومونات الجنسية بأنها روائح، وهي إحدى الوسائل الشائعة التي تستخدمها ذكور الحشرات الاجتماعية للعثور على الإناث للتزاوج. ويمكن أن تُنتَج هذه الفيرومونات لدى الذكور والإناث على حد سواء. وتتمثل الأدوار الرئيسية للفيرومونات في تحفيز التفاعلات السلوكية بين الجنسين. ^{[ 10 ]} وفي نهاية المطاف، يؤدي ذلك إلى تقارب الجنسين لأغراض التزاوج. إضافةً إلى ذلك، تُميِّز الإناث بين الذكور بناءً على الفيرومونات الجنسية التي تُفرزها. ^{[ 11 ]} وفي كثير من الحالات، يُفرز الذكور فيرومونات التودد. ففي فراشة الملكة (Danaus gilippus) وعثة القطب الشمالي (Utetheisa ornatrix) ، يُعدُّ التحفيز الكيميائي للأنثى ضروريًا لنجاح التزاوج لدى الذكر. ^{[ 1 ]}

تتم عملية التزاوج لدى فراشة ملكة فلوريدا ( Danaus gilippus ) بواسطة فرمون التزاوج المشتق من القلويد، دانايدون، الذي يرشه الذكر على الأنثى. ^{[ 12 ]} وهذا ما يُسهّل قبول الأنثى للذكر. دانايدون قلويد سام تُدمجه الأنثى في البيض كوسيلة للحماية من الافتراس . ^{[ 12 ]}

تُفضّل إناث ذبابة العقرب اليابانية ( Panorapa japonica) فرمون الذكور ذوي التباين المنخفض في شكل الجناح الأمامي. ^{[ 13 ]} يرتبط التباين المنخفض في شكل الجناح الأمامي غالبًا بمكونات اللياقة الفردية، مثل النمو والخصوبة والبقاء. ^{[ 13 ]} لذا، من المتوقع أن يُنتج اختيار الأنثى للشريك ذريةً أكثر لياقةً من التزاوج العشوائي.

في أنواع مثل عائلة الخنافس Lampyridae ، يطير الذكور في الظلام ويصدرون نمطًا خاصًا بكل نوع من ومضات الضوء، والتي تستجيب لها الإناث الجاثمة المستعدة للتزاوج. يساهم لون الوميض وتغيره الزمني في نجاح جذب الإناث. ^{[ 10 ]} تُصدر العديد من المجموعات إشارات صوتية، بما في ذلك أنواع عديدة من مستقيمات الأجنحة، وشبكيات الأجنحة ، والزيز ، والذباب، وحشرات الكهوف، ونطاطات الأوراق ، ونطاطات الأشجار . في الصراصير وغيرها من مستقيمات الأجنحة، غالبًا ما يجذب ارتفاع الصوت و/أو استمرار الأغاني عددًا أكبر من الإناث. في حشرات أخرى، قد تختار الإناث شريكًا بناءً على جوانب من أغانيه. على أي حال، من المحتمل أن تقارن الإناث أغاني عدة ذكور قبل اتخاذ قرارها. ^{[ 14 ]}

تحدث ظاهرة نداء الإناث عندما تُصدر إناث الحشرات الاجتماعية نداءً مميزًا للذكور القريبة من أعشاشها. ينجذب الذكور إلى هذا النداء فيطيرون لمسافات طويلة بحثًا عن إناث محتملة. ترتفع بطونهم وتبدأ إبرهم بالظهور. تُعد غدد السم أساسًا لجاذب كيميائي للذكور. في حشرة زينوميرمكس فلوريدانوس ، جذبت غدد السم وبطون الملكة الذكور وحفزت التزاوج. ^{[ 11 ]}

تستطيع إناث الجراد من نوع Chorthippus biguttulus دمج المعلومات من أغاني التزاوج للذكور. ^{[ 15 ]} ويكون لجزء الأغنية غير الجذاب تأثير أكبر من جزء الأغنية الجذاب، وهو ما يتوافق مع نظريات الانتقاء الجنسي ، إذ يساعد الإناث على تجنب التفاعل المكلف المحتمل مع شركاء تزاوج غير مناسبين، لا سيما إذا كانت الأغنية تنتمي إلى نوع آخر أو تشير إلى ذكر ذي جودة منخفضة. ^{[ 15 ]}

خنفساء اللوبياء (Callosobruchus maculatus) نوع من الخنافس، تُعرف أيضًا باسم خنفساء بذور اللوبياء. تُستبعد الطفرات المتنحية الضارة لهذه الخنفساء بشكل مباشر في الذكور دون الإناث. ^{[ 16 ]} أما الطفرات ذات التأثيرات الضارة على نمو الجماعة، نظرًا لتأثيرها على الإناث، فيمكن استبعادها بشكل غير مباشر والتخلص منها بكفاءة عن طريق أشقائها الذكور. ^{[ 16 ]}

خنفساء الدقيق الحمراء (Tribolium castaneum) هي نوع من الخنافس. عندما خضعت مجموعات تجريبية من هذه الخنفساء لانتقاء جنسي قوي لعدة سنوات، أصبحت مقاومة للانقراض. علاوة على ذلك، عندما خضعت هذه الخنافس للتزاوج الداخلي، حافظت على لياقتها لمدة تصل إلى 20 جيلاً. ^{[ 17 ]} مع ذلك، شهدت السلالات التجريبية المشتقة من مجموعات لم تخضع لانتقاء جنسي أو خضعت لانتقاء جنسي ضعيف انخفاضًا سريعًا في لياقتها نتيجة التزاوج الداخلي، وانقرضت جميع هذه المجموعات في غضون 10 أجيال. استُنتج من هذه النتائج أن الانتقاء الجنسي يقلل من عبء الطفرات، وبالتالي يحسن من قدرة المجموعات على البقاء.