Exploring Tardigrade Reproduction: Multifaceted Insights into Sexual Selection and Evolutionary Strategies
Julkaistu sarjassa
JYU DissertationsTekijät
Päivämäärä
2024Tekijänoikeudet
© The Author & University of Jyväskylä
Aiempi tutkimus on usein painottunut vain yhden sukupuolen parinvalintaan liittyvien mekanismien selvittämiseen jättäen toisen sukupuolen vähemmälle huomiolle. Viimeaikaisissa tutkimuksissa on kuitenkin todettu, että lisääntymisen dynamiikan kokonaisvaltainen ymmärtäminen vaatii molempien sukupuolien parinvalintaan liittyvien mekanismien huomioimista. Ympäristön stressitekijät muovaavat lisääntymiskäyttäytymisen ja parinvalinnan strategioita, esimerkiksi vaikuttaen yksilöiden suosimiin piirteisiin. Käsitys siitä, kuinka ekologinen stressi vaikuttaa parinvalintaan liittyviin mekanismeihin, auttaa ymmärtämään eliöiden adaptiivisia vasteita muutoksiin ekologisissa olosuhteissa. Karhukaiset kestävät huomattavan hyvin äärimmäisiä muutoksia ympäristössään ja täten tarjoavat erityislaatuisen mahdollisuuden tutkia parinvalinnan mekanismeja suhteessa ympäristöstressiin. Pienestä koostaan huolimatta karhukaisten lisääntyminen on monimutkaista sisältäen viestintää, soidinmenoja ja siittiöiden säilömistä. Tämä tutkimus tarjoaa uusia työkaluja karhukaisten heikosti tunnetun käyttäytymisen ja käyttäytymisekologian ymmärtämiseen. Väitöstutkimukseni tavoitteena oli tutkia karhukaisten parinvalintaa läpi lisääntymisprosessin molempien sukupuolien näkökulmasta. Tutkimukseni antaa kattavan kuvan mekanismeista, jotka liittyvät parittelukumppanin löytämiseen ja valintaan, seksuaaliseen kanssakäymiseen sekä lisääntymispanostukseen. Osoitan, että karhukaiset käyttävät kemiallisia signaaleja erottaakseen sukupuolet toisistaan ja tekevät niiden avulla päätelmiä yksilön fysiologisesta tilasta, ja hyödyntävät näitä signaaleja parinvalinnassa. Tämän lisäksi kuvaan lisääntymiskäyttäytymiseen liittyviä malleja, jotka toistuvat yhdenmukaisina kaikilla tutkituilla lajeilla sekä esitän, että lähikontaktissa välittyvät feromonit toimivat karhukaisten soidinkäyttäytymisen laukaisevana tekijänä. Lopuksi osoitan, että karhukaisilla esiintyvä siittiösäiliö on hyödyllinen, vaikka se ei paranna naaraiden lisääntymiskelpoisuutta. Tutkimukseni lisää ymmärrystä karhukaisten evoluutioekologiasta, erityisesti niiden kiehtovasta parinvalinnasta ja lisääntymiskäyttäytymisestä.
Avainsanat: Anhydrobioosi; kemiallinen viestintä; lisääntymiskäyttäytyminen; parinvalinta; siittiöiden säilöminen
...
The concept of mate choice involves complex behaviours and physiological adaptations that individuals use to select reproductive partners. In the past, research has mainly focused on mate choice in one sex, largely ignoring the involvement of the other. However, recent studies emphasize the importance of considering mate choice in both sexes to understand reproductive dynamics comprehensively. Environmental stressors play a crucial role in shaping mate choice strategies, influencing which traits are preferred by individuals and altering their reproductive behaviours. Understanding how ecological stress affects condition-dependent mate choice provides insights into the adaptive responses of organisms to changing ecological conditions. With their remarkable ability to withstand extreme environmental conditions, tardigrades offer a unique opportunity to investigate mate choice mechanisms under environmental stress. Despite their small size, tardigrades exhibit complex reproductive behaviours, including communication, courtship, and sperm storage. Moreover, due to the scarce knowledge of tardigrade behaviour and behavioural ecology, this study offers a chance to bridge crucial gaps in our understanding of these resilient organisms. My work aimed to investigate the process of mate selection throughout the reproductive process and in both sexes, providing a comprehensive understanding of the mechanisms involved in identifying and choosing a partner, engaging in sexual interactions, and investing in reproduction. Firstly, I showed that tardigrades can distinguish between sexes, determine their physiological state through chemical cues, and use those cues for mate choice. Then, I documented a consistent pattern of reproductive behaviour within a family and suggest that close-range contact pheromones could trigger courtship behaviour. Finally, I showed that although sperm storage organ presence in tardigrades does not result in greater female reproductive fitness, it is still beneficial. Overall, my thesis contributes to a better understanding of tardigrade evolutionary ecology, especially the fascinating world of mate choice and reproductive behaviour in these resilient organisms.
Keywords: Anhydrobiosis; chemical cues; mate choice; reproductive behaviour; sperm storage
...
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
Julkaisija
Jyväskylän yliopistoISBN
978-952-86-0190-6ISSN Hae Julkaisufoorumista
2489-9003Julkaisuun sisältyy osajulkaisuja
- Artikkeli I: Chartrain, J., Knott, K. E., Michalczyk, Ł., & Calhim, S. (2023). First evidence of sex-specific responses to chemical cues in tardigrade mate searching behaviour. Journal of Experimental Biology, 18, Article jeb245836. DOI: 10.1242/jeb.245836. JYX: jyx.jyu.fi/handle/123456789/93366
- Artikkeli II: Chartrain, J., Knott, K. E., Michalczyk, Ł., Vaherto V. & Calhim, S. (2024). The cost of being tough: Effect of anhydrobiosis on mate choice and reproduction in a macrobiotid tardigrade. Manuscript.
- Artikkeli III: Chartrain, J., Knott, K. E., Michalczyk, Ł. & Calhim, S. (2024). Sperm storage ability is associated with oviposition but not mating behaviour: differences in macrobiotid tardigrades. Manuscript.
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- JYU Dissertations [806]
- Väitöskirjat [3515]
Lisenssi
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
The relative roles of natural and sexual selection in the evolution of tardigrade gamete morphology
Ryndov, Serge (2021)Siittiösolut ovat eläinkunnassa esiintyvistä solutyypeistä monimuotoisin ryhmä. Siittiösoluissa esiintyvän muuntelun on useissa eläintaksoneissa havaittu olevan yhteydessä parittelun jälkeisen seksuaalivalinnan tasoon sekä ... -
Size-selective harvesting fosters adaptations in mating behavior and reproductive allocation, affecting sexual selection in fish
Sbragaglia, Valerio; Gliese, Catalina; Bierbach, David; Honsey, Andrew E.; Uusi-Heikkilä, Silva; Arlinghaus, Robert (Wiley-Blackwell Publishing Ltd., 2019)The role of sexual selection in the context of harvest‐induced evolution is poorly understood. However, elevated and trait‐selective harvesting of wild populations may change sexually selected traits, which in turn can ... -
Parasitism, reproduction and sexual selection of roach, Rutilus rutilus L
Kortet, Raine (University of Jyväskylä, 2003)Raine Kortetin väitöstutkimus lisää tietämystä kalan kutukyhmyistä, lisääntymisbiologiasta, seksuaalivalinnasta ja immuunipuolustuksesta. Tutkimuksessa on ensimmäistä kertaa osoitettu, että sekä loisvälitteinen että ns. ... -
Sexual selection, phenotypic plasticity and female reproductive output
Fox, Rebecca J.; Fromhage, Lutz; Jennions, Michael D. (2019)In a rapidly changing environment, does sexual selection on males elevate a population's reproductive output? If so, does phenotypic plasticity enhance or diminish any such effect? We outline two routes by which sexual ... -
Intraspecific divergence of sexual size dimorphism and reproductive strategies in a polytypic poison frog
Schlippe, Justicia Lia; Mayer, Martin; Lorioux-Chevalier, Ugo; Dittrich, Carolin; Rojas, Bibiana; Chouteau, Mathieu (Springer, 2023)Intraspecific variation in body size, both among populations and between sexes, is an important factor influencing life-history strategies. This variation might be the response to different environmental conditions, as ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.