Tầm quan trọng

Ở một số loài thú có túi nhưng không có động vật có vú khác, hoocmon căng thẳng leo thang trong mùa sinh sản gây ra sự sụp đổ hệ thống miễn dịch và chết đồng bộ sau khi giao phối ở tất cả con đực (sinh sản tự sát). Trong bài báo này, chúng tôi giải quyết các trình điều khiển môi trường và cơ chế thích nghi của lựa chọn tình dục chịu trách nhiệm cho sự tiến hóa lặp đi lặp lại của chiến lược lịch sử cuộc sống cực kỳ đáng ngạc nhiên và cực đoan này ở động vật có vú. Chiến lược sinh sản tự sát đồng bộ ở động vật có vú dẫn đến cái chết của con đực trước khi con được sinh ra thường được cho là do tự tử gia đình có lòng vị tha hoặc được lựa chọn để tránh cạn kiệt thức ăn. Chúng tôi cho thấy rằng thay vì lòng vị tha hoặc lựa chọn họ hàng, lựa chọn tình dục cá nhân dẫn đến sự hy sinh bản thân rõ ràng trong các chi này.

Tóm tắt

Sinh sản tự sát (semelparity) đã phát triển chỉ trong bốn chi của động vật có vú. Trong các loài thú có túi ăn côn trùng này, tất cả con đực đều chết sau khi giao phối, khi thất bại của cơ chế phản hồi corticosteroid làm tăng nồng độ hormone căng thẳng trong mùa giao phối và gây ra sự sụp đổ hệ thống miễn dịch gây chết người (chết). Chúng tôi kiểm tra định lượng và giải quyết các nguyên nhân tiến hóa của chiến lược lịch sử cuộc sống đáng ngạc nhiên và cực đoan này. Chúng tôi cho thấy rằng khi các loài săn mồi có túi ở Úc, Nam Mỹ và Papua New Guinea đa dạng hóa ở các vĩ độ cao hơn, khả năng dự đoán theo mùa trong sự phong phú của con mồi chân đốt của chúng tăng lên trong nhiều môi trường sống. Các đỉnh con mồi dễ dự đoán hơn có liên quan đến mùa sinh sản hàng năm ngắn hơn, phù hợp với gợi ý rằng con cái tích lũy lợi ích thể dục bằng cách xác định thời gian nhu cầu năng lượng cao nhất của sinh sản để trùng với lượng thức ăn tối đa. Chúng tôi chứng minh rằng các mùa giao phối ngắn tăng cường cạnh tranh sinh sản giữa những con đực, làm tăng đầu tư năng lượng của con đực trong giao hợp và giảm tỷ lệ sống sót sau khi sinh của con đực. Tuy nhiên, chỉ có thể dự đoán chu kỳ con mồi hàng năm không giải thích được sự sinh sản tự sát, bởi vì không giống như sự phong phú của côn trùng, ngày rụng trứng cao nhất ở các loài bán nguyệt thường được đồng bộ hóa theo ngày giữa các năm, được kích hoạt bởi tốc độ thay đổi photoperiod đặc trưng của loài. Trong số các loài có tỷ lệ sống của con đực thấp, chúng tôi cho thấy những con có khả năng sinh sản tự tử có mùa giao phối ngắn hơn và tinh hoàn lớn hơn so với kích thước cơ thể. Điều này chỉ ra rằng nỗ lực gây chết người là thích nghi ở con đực vì con cái leo thang cạnh tranh tinh trùng bằng cách rút ngắn hơn nữa và đồng bộ hóa thời gian giao phối hàng năm và giao phối một cách bừa bãi. Chúng tôi kết luận rằng lựa chọn tình dục tiền hôn nhân của con cái ủng hộ sự tiến hóa của sinh sản tự tử ở động vật có vú.