甲虫中的Y染色体导致体型差异

雌性和雄性通常在形态、生理和行为方面有很多不同。这种被称为性别二态性的性别差异如何进化是一个难题，因为雌性和雄性共享同一组基因，一种性别的进化变化应该会导致另一性别的相关变化，从而阻止性别差异的进化。这项新研究表明，即使两性之间的少量遗传差异也可以促进两性二态性的进化，使其可以在短短几代内进化。

只是少数基因

“我们的实验表明，常染色体以及性染色体 X 和 Y 都可以包含对性二态性很重要的遗传变异，但仅 Y 染色体就可以将性别差异改变多达 30%。这很了不起，因为在这些甲虫中，Y 染色体只包含少数基因，代表基因组的一小部分，就像在人类中一样。许多人认为 Y 只影响男性最重要的生殖过程，即精子的产生。我们的研究结果表明，Y 染色体的作用可能比以前认为的更广泛，”乌普萨拉大学生态与遗传学系博士生、该研究的第一作者 Philipp Kaufmann 说。

然而，性别二态性的进化不仅取决于基因组遗传变异所在的位置，还取决于自然选择和性选择如何对其起作用。With the help of lab evolution, the research team showed that sexual size dimorphism could evolve when selecting on male size, but that when selection acted only on females, the shared part of the genome caused a correlated evolutionary response in males preventing dimorphism from evolving.

“性别二态性最剧烈的变化，仅在 10 代内增加了 50%，发生在我们对性应用选择时——偏向于两性相反的体型。这表明，在正确的选择下，性别差异显然可以迅速演变，可能比以前想象的更容易，”乌普萨拉大学生态与遗传学系助理教授、该研究的首席研究员 Elina Immonen 说。

强大的测试方式

“将可供选择的遗传变异类型信息与不同形式的选择相结合，是检验性别差异进化决定因素的有效方法。通过将 Y 染色体变异的影响与基因组的其余部分隔离开来，我们可以直接证明 Y 染色体的影响有多大，这是我们开始工作时没想到的，这有助于了解性别二态性是如何产生的在这个物种中进化。未来的工作将告诉我们更多关于 Y 染色体如何对雄性产生如此大的影响以及它在跨分类群的性别差异进化中的作用有多普遍，”伊莫宁总结道。

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