สวยงาม

ลองมองไปรอบๆ ในโลกของสัตว์แล้วคุณจะพบว่าในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ บุคคลที่มีเพศเดียวจะมีขนาดใหญ่กว่าอีกสปีชีส์หนึ่ง แม้ว่านักชีววิทยาวิวัฒนาการจะยอมรับความคลาดเคลื่อนนี้มานานแล้ว ซึ่งเรียกว่าเพศพฟิสซึ่ม แต่พวกเขาพยายามมาหลายทศวรรษเพื่อแก้ปัญหาความขัดแย้งที่สำคัญ: เพศชายและเพศหญิงของสปีชีส์หนึ่งจะมีขนาดต่างกันได้อย่างไร เนื่องจากพวกเขามีพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมแบบเดียวกันซึ่งกำหนดการพัฒนาและ การเจริญเติบโต? นักวิจัยจาก University of Arizona ได้ค้นพบว่ากุญแจสำคัญในการคลี่คลายความลึกลับนี้อยู่ที่ช่วงพัฒนาการเริ่มต้นที่เพศเริ่มแยกจากกัน และเพศหญิงสามารถตอบสนองต่อการเลือกขนาดได้เร็วกว่าเพศชายเกือบสองเท่า การค้นพบของพวกเขาได้รับการเผยแพร่ทางออนไลน์ก่อนที่จะตีพิมพ์ในProceedings of the Royal Society of London, Series B “ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตัวผู้มักจะมีขนาดใหญ่กว่าเพราะมีข้อได้เปรียบในการตัวใหญ่และแข็งแรงกว่าเมื่อต้องต่อสู้ว่าใครจะได้ตัวเมีย” เคร็ก สติลเวลล์ ผู้เขียนนำของการศึกษาและเพื่อนดุษฎีบัณฑิตของ UA Center for Insect Science อธิบาย ในห้องทดลองของ Goggy Davidowitz ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านกีฏวิทยาแห่ง UA "ในสัตว์ขาปล้องส่วนใหญ่ ในทางกลับกัน เราพบว่าตัวเมียมีขนาดใหญ่กว่าตัวผู้ ตัวอย่างเช่น ลองนึกถึงแมงมุม ในบางสปีชีส์ ตัวเมียอาจมีขนาดใหญ่กว่าตัวผู้หลายร้อยเท่า "คำถามที่เราถามคือ 'ผู้หญิงและผู้ชายมีขนาดแตกต่างกันได้อย่างไร'" นักชีววิทยาหลายคนพยายามไขปริศนานี้เมื่อเวลาผ่านไป แต่เมื่อสติลเวลล์และดาวิดโดวิทซ์ดูวรรณกรรม พวกเขาตระหนักว่ามีบางสิ่งหายไปในภาพ "เนื่องจากไม่มีความแตกต่าง อย่างน้อยเราก็รู้ ระหว่างยีนของเพศชายและเพศหญิงที่ควบคุมการเจริญเติบโต จึงไม่มีใครสามารถเข้าใจได้ว่าทำไมเราถึงเห็นสิ่งที่เราเห็นในธรรมชาติ นั่นคือเพศชายและเพศหญิงที่มีขนาดต่างกัน" สติลเวลล์กล่าว สวยงาม นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าอัตราการเติบโตไม่แตกต่างกันระหว่างหนอนผีเสื้อตัวเมียและตัวผู้ ดังนั้นจึงไม่สามารถอธิบายความแตกต่างของขนาดที่สังเกตได้ แต่พฟิสซึ่มทางเพศที่สังเกตได้ในสัตว์ที่โตเต็มวัยน่าจะเกี่ยวข้องกับความแตกต่างของเวลาที่ทั้งสองเพศใช้เป็นตัวอ่อนในการเจริญเติบโต แม้ว่าการวิจัยเกือบทั้งหมดจะมุ่งเน้นไปที่สัตว์ที่โตเต็มวัย "เราเป็นคนแรกที่ดูตัวอ่อนด้วยคำถามนี้" สติลเวลล์กล่าว Stillwell และ Davidowitz เลือกผีเสื้อเหยี่ยวยักษ์ (Manduca sexta) ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่มีถิ่นกำเนิดในรัฐแอริโซนาเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบ ส่วนใหญ่เป็นเพราะแมลงชนิดนี้ได้รับการศึกษาเป็นอย่างดี เพาะพันธุ์ได้ง่ายในห้องทดลอง และมีขนาดใหญ่พอที่จะจัดการและวัดค่าได้ง่าย . นักวิจัยติดตามหนอนผีเสื้อมากกว่า 1,200 ตัวตั้งแต่ฟักตัว ลอกคราบสี่ครั้งจนกระทั่งดักแด้ พวกเขาชั่งน้ำหนักและวัดขนาดสัตว์ในช่วงเวลาต่างๆ กันระหว่างการพัฒนา และป้อนข้อมูลลงในแบบจำลองทางสถิติที่ซับซ้อนที่พวกเขาพัฒนาขึ้น ตลอดช่วงชีวิตการเป็นหนอนผีเสื้อ ตัวเมียและตัวผู้ดูไม่แตกต่างกันมากนัก "ตัวอ่อนระยะสุดท้ายคือตอนที่ทุกอย่างเกิดขึ้น" สติลเวลล์กล่าว "มีจุดหนึ่งในชีวิตของหนอนผีเสื้อเมื่อนาฬิกาภายในและสภาพแวดล้อมบอกสัตว์ว่าถึงเวลาที่จะโตเต็มวัยแล้ว การเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนทำให้พวกมันหยุดกินอาหารและเดินเตร่ไปทั่วเพื่อหาสถานที่ดักแด้ ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงพวกมันจะพัฒนาเป็นดักแด้ ดักแด้ซึ่งตัวเต็มวัยของผีเสื้อกลางคืนจะโผล่ออกมาในอีกไม่กี่สัปดาห์ต่อมา" สติลเวลล์และดาวิดโดวิทซ์ค้นพบว่าหนอนผีเสื้อตัวเมียเริ่มการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานนี้ช้ากว่าตัวผู้เล็กน้อย เมื่อถึงเวลาที่หนอนผีเสื้อตัวเมียจะดักแด้ พวกมันก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้กลายเป็นผีเสื้อกลางคืนที่ตัวใหญ่ขึ้นเมื่อพวกมันโผล่ออกมา แล้วความได้เปรียบในการตัวใหญ่อยู่ที่ไหนถ้าคุณเป็นแมลงตัวเมีย? "นักชีววิทยาคิดว่าการคัดเลือกเข้าข้างผู้หญิงตัวใหญ่เพราะพวกมันสามารถผลิตลูกหลานได้มากขึ้น" สติลเวลล์กล่าว "ผลที่น่าตื่นเต้นอีกประการหนึ่งของการศึกษานี้คือ เราพบการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของหนอนผีเสื้อตัวเมียมากกว่าตัวผู้ ดังนั้น ในช่วงหลายชั่วอายุคน ตัวเมียสามารถตอบสนองต่อแรงกดเลือกที่กระตุ้นให้พวกมันมีขนาดใหญ่ขึ้นได้เร็วกว่ามาก กว่าผู้ชาย”