Sexual conflict in the guppy, Poecilia reticulata

Il conflitto sessuale è un fenomeno ubiquitario in natura e interessa molte delle interazioni maschio-femmina portando alla evoluzione di caratteristiche sessuali antagonistiche. Per definizione, nel conflitto sessuale una caratteristica che avvantaggia un sesso comporta dei costi per l’altro sesso, per cui di conseguenza in quest’ultimo viene favorita la comparsa di controadattamenti in una sorta di ‘corsa agli armamenti’, in cui ogni cambiamento evoluzionistico che appare in un sesso è seguito da un cambiamento nell’altro sesso volto a minimizzarne i costi. La frequenza degli accoppiamenti è uno degli aspetti cruciali in cui il conflitto sessuale si manifesta e porta alla selezione sessuale antagonistica perché in generale i maschi hanno una frequenza ottimale di accoppiamenti che è maggiore di quella delle femmine. La mia tesi di dottorato ha avuto lo scopo di studiare alcuni aspetti del conflitto sessuale utilizzando Poecilia reticulata come modello di studio. Questa specie è particolarmente adatta per lo studio di queste tematiche, dal momento che è evidente la presenza del conflitto sessuale per quanto riguarda il numero di accoppiamenti, come si evince chiaramente dall’alto livello di sexual harassment (i continui tentativi di copula da parte dei maschi) subito dalle femmine. Le ricerche che ho effettuato per la mia tesi di dottorato si possono suddividere in due filoni. Primo: costi e benefici del conflitto sessuale. Secondo: coevoluzione sessuale antagonistica. Costi e benefici del conflitto sessuale. Studiare costi e benefici legati al conflitto sessuale è importante per capire l’evoluzione della resistenza femminile che si assume si sia evoluta con lo scopo di ridurre i costi legati agli accoppiamenti superflui. Di recente tuttavia si è avanzata l’ipotesi che la resistenza evolva attraverso il meccanismo dei benefici indiretti ottenuti selezionando i maschi più persistenti. Il primo lavoro ha riguardato lo studio degli effetti del sexual harassment sulla fecondità life-time delle femmine, ma anche degli effetti sulla prole. I risultati indicano che il costo del sexual harassment è visibile sulla prole, sia nei maschi che nelle femmine. Questi risultati non supportano perciò l’ipotesi che la resistenza femminile evolva attraverso l’acquisizione di benefici indiretti. Inoltre lo studio sull’ereditabilità di tratti maschili legati al successo riproduttivo ha dimostrato che tali caratteristiche sono poco ereditabili per via paterna, presupposto essenziale per questa ipotesi. La plasticità adattativa dei caratteri ne può spiegare la scarsa ereditabilità paterna riscontrata. Ho testato questa possibilità per un tratto legato al successo riproduttivo, la velocità spermatica, a seconda delle opportunità di accoppiamento percepite dal maschio. Si è dimostrato che i maschi sono in grado di modulare la velocità spermatica, confermando perciò la possibilità di un certo grado di plasticità che può spiegare i bassi valori di ereditabilità. Coevoluzione sessuale antagonistica. Lo studio della coevoluzione sessuale antagonistica si è concentrato sulla morfologia dei genitali, sia maschili che femminili. I risultati indicano che la morfologia dell’organo copulatore influenza il successo nel maschio sia negli accoppiamenti cooperativi che in quelli forzati. In particolare la dimensione e la forma generale dell’organo copulatore sono sessualmente selezionati attraverso la scelta femminile, e le femmine si accoppiano più velocemente con maschi dotati di gonopodi più lunghi e di forma allargata. Anche la forma della parte più distale del gonopodio risulta importante nel determinare il trasferimento degli spermi. La coevoluzione sessuale antagonistica prevede che quando una caratteristica modellata dal conflitto sessuale differisce tra popolazioni diverse, le femmine siano più resistenti ai maschi della propria popolazione, con cui si sono coevolute, rispetto a quelli di popolazioni diverse contro cui esse non hanno gli adattamenti necessari per resistere ad accoppiamenti non voluti. Questa previsione è stata confermata attraverso uno studio su maschi e femmine di popolazioni a diverso conflitto sessuale, in cui è stato dimostrato che femmine poste con maschi provenienti da una popolazione con un maggiore grado di conflitto sessuale hanno un minor controllo sul trasferimento degli spermi, rispetto a femmine che hanno avuto la possibilità di coevolvere con tali maschi. Infine uno studio comparativo fra popolazioni diverse indica l’esistenza di coevoluzione tra genitali maschili e femminili, che varia a seconda del grado di conflitto sessuale a cui le popolazioni sono soggette. Per cui l’evoluzione dei genitali sembra essere il risultato di una corsa agli armamenti tra maschi e femmine per il controllo della frequenza degli accoppiamenti e del successo di inseminazione.