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Impact of low sperm competition on male reproductive trait allometries in a bush-cricket.
BMC Evolutionary Biology ( IF 3.4 ) Pub Date : 2019-10-11 , DOI: 10.1186/s12862-019-1514-0
Lennart Winkler 1 , Leon M Kirch 1 , Klaus Reinhold 1 , Steven A Ramm 1
Affiliation  

BACKGROUND Studying reproductive trait allometries can help to understand optimal male investment strategies under sexual selection. In promiscuous mating systems, studies across several taxa suggest that testes allometry is usually positive, presumably due to strong selection on sperm numbers through intense sperm competition. Here, we investigated testes allometry in a bush-cricket species, Metaplastes ornatus, in which females mate promiscuously, but where sperm removal behaviour by males likely drastically reduces realised sperm competition level. RESULTS As hypothesised, we found evidence for negative testes allometry and hence a fundamentally different male investment strategy compared to species under intense sperm competition. In addition, the mean relative testes size of M. ornatus was small compared to other species of bush-crickets. Surprisingly, the spermatophore gland, a potential alternative trait that males could invest in instead of testes, also did not show positive allometry, but was approximately isometric. We further observed the expected pattern of negative allometry for the male morphological structure responsible for sperm removal in this species, the subgenital plate, supporting the one-size-fits-all hypothesis for intromittent genitalia. CONCLUSION Our findings suggest that the evolution of sperm removal behaviour in M. ornatus was a key adaptation for avoiding sperm competition, with important consequences for reproductive trait allometries. Nevertheless, they also imply that it does not pay for larger males to invest disproportionately in nuptial gift production in this species.

中文翻译:

低精子竞争对灌木bush中男性生殖特征同种异体的影响。

背景技术研究生殖性状的同种异体性可以帮助了解性选择下的最佳男性投资策略。在混杂交配系统中,对多个分类单元的研究表明,睾丸异构通常是阳性的,大概是由于通过激烈的精子竞争对精子数量的强烈选择。在这里,我们调查了灌木-物种Metastrapes ornatus中的睾丸异体结扎,雌性混杂交配,但是雄性去除精子的行为可能会大大降低已实现的精子竞争水平。结果如所假设的,我们发现了睾丸异体阴性的证据,因此与在激烈精子竞争下的物种相比,男性的投资策略根本不同。此外,与其他种类的bush相比,红唇比目鱼的平均相对睾丸大小较小。出人意料的是,男性可以代替睾丸而投资的一种潜在的替代性特征-精子腺,也没有表现出正的异位构形,而是近似等距的。我们进一步观察到了负性变态的预期模式,该负性变态是负责该物种精子去除的男性形态结构,即生殖器下板,支持了固有生殖器的一刀切的所有假设。结论我们的研究结果表明,M。ornatus的精子去除行为的演变是避免精子竞争的关键适应措施,对生殖性状的同构异形有重要影响。然而,他们还暗示,不花大钱的雄性不相称地投资于该物种的婚庆礼物生产。雄性可以代替睾丸进行投资的潜在替代性状,也没有显示出正的异向性,但是大约是等距的。我们进一步观察到了负性变态的预期模式,该负性变态是负责该物种精子去除的男性形态结构,即生殖器下板,支持了固有生殖器的一刀切的所有假设。结论我们的研究结果表明,M。ornatus的精子去除行为的演变是避免精子竞争的关键适应措施,对生殖性状的同构异形有重要影响。然而,他们还暗示,不花大钱的雄性不相称地投资于该物种的婚庆礼物生产。雄性可以代替睾丸进行投资的潜在替代性状,也没有显示出正的异向性,但是大约是等距的。我们进一步观察到了负性变态的预期模式,该负性变态是负责该物种精子去除的男性形态结构,即生殖器下板,支持了固有生殖器的一刀切的所有假设。结论我们的研究结果表明,M。ornatus的精子去除行为的演变是避免精子竞争的关键适应措施,对生殖性状的同构异形有重要影响。然而,他们还暗示,不花大钱的雄性不相称地投资于该物种的婚庆礼物生产。我们进一步观察到了负性变态的预期模式,该负性变态是负责该物种精子去除的男性形态结构,即生殖器下板,支持了固有生殖器的一刀切的所有假设。结论我们的研究结果表明,M。ornatus的精子去除行为的演变是避免精子竞争的关键适应措施,对生殖性状的同构异形有重要影响。然而,他们还暗示,不花大钱的雄性不相称地投资于该物种的婚庆礼物生产。我们进一步观察到了负性变态的预期模式,该负性变态是负责该物种精子去除的男性形态结构,即生殖器下板,支持了固有生殖器的一刀切的所有假设。结论我们的研究结果表明,M。ornatus的精子去除行为的演变是避免精子竞争的关键适应措施,对生殖性状的同构异形有重要影响。然而,他们还暗示,不花大钱的雄性不相称地投资于该物种的婚庆礼物生产。结论我们的研究结果表明,M。ornatus的精子去除行为的演变是避免精子竞争的关键适应措施,对生殖性状的同构异形有重要影响。然而,他们还暗示,不花大钱的雄性不相称地投资于该物种的婚庆礼物生产。结论我们的研究结果表明,M。ornatus的精子去除行为的演变是避免精子竞争的关键适应措施,对生殖性状的同构异形有重要影响。然而,他们还暗示,不花大钱的雄性不相称地投资于该物种的婚庆礼物生产。
更新日期:2019-10-11
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