Tout d'abord, je préciserai que vous parlez d'hermaphrodites simultanés plutôt que d'hermaphrodites séquentiels (1er un sexe, puis l'autre par exemple la patelle Patella vulgata).

Il est peut-être plus facile de répondre à la question en la contrant et en se demandant pourquoi la dioécie (2 systèmes sexuels / 2 types gonochoriques par exemple masculin et féminin) est meilleure? Comme vous l'avez souligné, il y a des avantages évidents à être une espèce hermaphrodite, comme plus de chances de s'accoupler - plus susceptible de fournir un avantage à de très faibles densités de population où les interactions sont peu fréquentes.

Il y a deux inconvénients majeurs à hermaphrodisme que je couvrirai brièvement mais qui a été discuté dans cet article et probablement d'autres coûts.

Le premier concerne les coûts énergétiques. Maintenir la capacité de produire des gamètes mâles et femelles sera plus coûteux que d'en conserver un. Cela donne à l'hermaphrodite un inconvénient de forme physique car l'énergie est rarement une ressource infinie. Par conséquent, à des densités de population plus élevées, lorsque les possibilités d'accouplement ne sont pas rares, les individus gonochoriques auront une meilleure forme physique car ils ont plus d'énergie. La monogamie est également analogue à des rencontres rares mais la vraie monogamie est rare (1 partenaire pour la vie).

Le deuxième inconvénient de l'hermaphrodisme est l'autofécondation. Cela entraînera une augmentation de l'homozygotie et conduira à une dépression de consanguinité (condition physique réduite).

Vous avez donc raison dans une certaine mesure ...

le mode de reproduction hermaphrodite est plus réussie que la méthode "normale".

... mais les conditions qui donnent lieu à un avantage hermaphrodite sont contraignantes. Dans l'ensemble, les coûts ci-dessus, combinés à la complexité évidente de l'évolution de la capacité de produire des gamètes mâles et femelles, la capacité à la fois de féconder et d'être fécondés, la grossesse et la naissance, et les systèmes d'accouplement, signifient qu'il est souvent plus bénéfique d'être un dioïque. espèce. Ainsi la dioécie évolue.

EDIT: Question posée par @Single_Digit

Je réfléchis à cette question depuis un moment et je comprends ce que dit RG255. Je ne suis tout simplement pas sûr de l'acheter entièrement. Prenons l'exemple des vers de terre. Ce sont de vrais hermaphrodites simultanés (pour autant que je sache). L'anatomie n'a pas à être si complexe *. Ils ont simplement deux ouvertures génitales (une pour les ovules et une pour le sperme) et elles s'alignent en position «69» (excusez la vulgarité). Cela devrait, en théorie, minimiser la dépression de consanguinité. Cependant, cela n'élimine pas le maintien de deux ensembles de systèmes reproducteurs. Mais la plupart des organismes ne sont pas des mammifères fécondés en interne avec des systèmes extrêmement compliqués de soins embryonnaires internalisés. La plupart des espèces pondent un tas d'œufs sur lesquels un mâle éjecte du sperme ou éjecte des œufs pendant que le mâle gicle du sperme, puis ils espèrent le meilleur.

Je penserais aux avantages de la parentalité simultanée (après tout, beaucoup les mâles de l'espèce ne fournissent pas beaucoup de soins aux enfants) et son avantage en termes de forme physique l'emporterait largement sur le fardeau d'un deuxième ensemble d'organes reproducteurs.

Cela dit, je n'ai pas de meilleur explication, mais je trouve la question très intéressante. L'article lié est payant, mis à part l'abstrait, mais je ne suis toujours pas d'accord avec certains de ses principes. Pour moi, le véritable hermaphrodisme devrait être très courant (je sais que ce n'est pas le cas) chez les espèces qui n'ont pas besoin de deux parents pour élever leur progéniture, mais qui bénéficient de certains soins parentaux (comme ceux d'un parent). Je reconnais que cela ne ferait pas grand-chose pour aider les espèces qui se contentent de rejeter des gamètes et de partir, car la spécialisation d'un système reproducteur ferait probablement mieux le travail et les deux sexes contribuent également dans ce type de système.

Donc, RG255 convaincre moi! Il y a manifestement de bonnes raisons, puisque le sexe (ou représailles asexuées) est la norme, mais j'ai besoin de plus / de meilleures preuves.

• • Oui, je me rends compte qu'ils auraient besoin d'anatomies internes distinctes pour chaque type de gamète, mais quand même ...

Mon réponse:

Vous avez présenté un exemple d'hermaphrodisme et l'avez utilisé comme preuve que toutes les espèces devraient être hermaphrodites. Les vers de terre sont de petites créatures lentes vivant dans le sol, je n'imagine pas qu'ils ont des taux de rencontre élevés, et donc de faibles taux de rencontre avec le sexe opposé, donc l'hermaphrodisme serait favorisé comme discuté ci-dessus.

De plus, vous dites que la plupart des espèces sont des engrais externes (avez-vous une référence pour cela?) et que ce n'est donc pas coûteux d'être un hermaphrodite. Je ne vois pas votre logique là-dedans, le coût n'est pas nécessairement lié au coût de la procréation, la production d'& en maintenant les gonades et les gamètes est également un processus coûteux. Je dirais que c'est extrêmement complexe. Ce n'est pas seulement au niveau morphologique mais aussi physiologique: dans les espèces non hermaphrodites, les sexes ont des modes d'expression génique et de production d'hormones très différents et souvent contradictoires. Les hermaphrodites ne seraient pas en mesure d'optimiser les rôles masculins et féminins.

Enfin, vous avez souligné que les vers ne se consanguaient pas. L'évitement de la consanguinité n'a pas à être la cause de l'hermaphrodisme persistant, si l'environnement / d'autres facteurs favorisent l'hermaphrodisme. Je n'ai jamais dit que les deux étaient simultanément nécessaires.

J'espère que cela clarifie la situation pour vous, sinon veuillez expliquer pourquoi, je suis ici parce que je veux aider les gens à comprendre correctement la biologie!

Réponse supplémentaire de @single_digit:

Bien assez juste à propos de mon commentaire sur les engrais externes. Je n'ai pas de référence, mais je pensais à toute la vie multicellulaire et je devrais imaginer que lorsque vous prenez en compte les plantes, cette fertilisation externe est relativement la norme (tout comme l'hermaphrodisme (dioécie) pour les plantes). Quant aux vers de terre, je ne suis pas d'accord sur votre description d'eux. Leurs densités sont en fait assez élevées, donc je parierais qu'ils se rencontrent fréquemment, donc je ne sais pas où cela les laisse en termes de pressions pour l'hermaphrodisme. Votre point sur les problèmes physiologiques / hormonaux liés au maintien des systèmes en est un que je n'avais pas envisagé auparavant. Honnêtement, je n'ai aucune idée de la difficulté (ou de la simplicité) que cela représente, mais j'imagine que la sophistication des systèmes jouerait un rôle assez clé. Je me demande à quel point cela a été étudié dans de véritables hermaprhodites. Je suppose que la principale chose sur laquelle je reviens sans cesse est le désavantage écrasant du genre en termes de potentiel de création de progéniture. Les mâles dans de nombreuses espèces (la plupart?) Agissent essentiellement comme un peu plus que des donneurs de sperme, ainsi la moitié des individus n'ont en fait aucune forme physique. Cela semble être un avantage considérable pour les hermaphrodites.

Ma réponse

Pourquoi considérez-vous que la moitié des individus ont zéro fitness? La forme physique est largement acceptée comme le nombre de descendants qu'un parent produit parce que cela est directement lié au nombre de copies de leurs gènes transmis à la génération suivante. Les mâles de type donneur de sperme atteignent une meilleure forme physique en s'accouplant comme le font les femelles - sans le mâle, ils ne seraient jamais fécondés. Le principal inconvénient du dioécie est la réduction de moitié (en supposant un sex-ratio égal) des rencontres potentielles qui pourraient conduire à l'accouplement. Les inconvénients généraux de l'hermaphrodisme sont la dépression de consanguinité et le coût élevé de la complexité d'&.

Chiffre unique:

Zéro fitness n'est pas exactement correct, mais si nous considérons les soins parentaux comme apportant un avantage de survie pour les espèces sélectionnées K, et un grand nombre de descendants véhiculant un avantage pour les espèces sélectionnées (évidemment, le type d'environnement affecte cela) est-ce qu'un père mort optimise vraiment pour l'un ou l'autre de ces derniers? Transmettre des gènes, c'est bien, mais si la survie de la progéniture est faible, est-ce important? Cela se résume-t-il simplement au maintien de deux systèmes de reprographie et à une diminution de la condition physique due à la consanguinité par rapport à l'augmentation du succès reproducteur grâce à des soins supplémentaires? Ou y a-t-il plus?

Ma réponse:

La théorie de la sélection r / K a généralement été ignorée dans la communauté de la biologie évolutionniste en raison des preuves substantielles contre elle, il est donc inutile de penser à la sélection de cette manière. Tant que la stratégie des 2 sexes réussit mieux à transmettre des gènes qu'une stratégie hermaphrodite, elle prévaudra (devrait). La dioécie aura plus de succès si l'hermaphrodisme entraîne un coût élevé de production et d'entretien des organes sexuels / gamètes et de la consanguinité sans atteindre des gains substantiels grâce à une fréquence d'accouplement potentielle plus élevée.

@Single_Digit

Intéressant à propos de la sélection r / K. Je n'avais pas entendu ça. Avez-vous des liens? Je serais curieux d'en savoir plus là-bas. J'ai fait un commentaire erroné sur le dioécie, où je voulais dire monécisme. Mais cela semble soulever la question, pourquoi le monécisme / hermaphrodisme est-il tellement plus répandu dans les plantes? Évidemment, il y a différentes pressions de survie, mais je pense que les mêmes principes de base s'appliqueraient que chez les animaux, mais la condition semble être beaucoup plus courante que chez les animaux.

Mon Réponse

Je semble me souvenir qu'il y a une raison dans les plantes, je n'ai pas le temps de la chercher maintenant. Le travail sur la sélection r / K était Reznick / Stearns / Charlesworth. Reznicks est le papier de type le plus récent et le plus général - le meilleur point de départ: http://www2.hawaii.edu/~taylor/z652/Reznicketal.pdf

Je ne suis pas chez un biologiste, mais j'ai une théorie familière que j'aimerais mettre sur le ring: l'hermaphrodisme a tendance à être instable de la même manière que les fortes distorsions sexuelles. Imaginez l'espèce A où 90% des descendants sont des femelles; à une densité de population modérée, la population de 10% de mâles sera plus que suffisante pour maintenir les femelles, et avoir 90% de la population capable de se reproduire surpassera une autre espèce avec une distribution 50/50. Cependant, une mutation qui a tendance à produire plus de mâles aura tendance à devenir plus courante, car les mâles de l'espèce A se reproduisent beaucoup plus souvent que les femelles. Finalement, cela se stabilise à des fréquences à peu près égales pour les sexes.

De retour à l'espèce hermaphrodite C, imaginons qu'une mutation conduisait à une variante qui avait un système reproducteur féminin défectueux, ce qui signifie qu'elle ne pouvait pas pondre autant d'œufs lorsqu'il était fécondé, mais il avait un autre avantage qui le rendait meilleur lors de l'accouplement: peut-être en détournant l'énergie des systèmes féminins, il était légèrement plus grand et plus fort et pouvait intimider les autres, ou peut-être qu'il mettait cette énergie dans un système immunitaire plus fort. À terme, la population évoluant dans cette direction pourrait perdre sa capacité à pondre ou à accoucher entièrement, et à se concentrer entièrement sur le fait de mieux trouver des partenaires à féconder.

En la regardant de l'autre côté, si certains les individus ne donnent pas la priorité à cet aspect des choses et se concentrent plutôt sur le fait d'être les meilleurs pondeuses et les meilleurs fournisseurs de soins possibles, ce qui pourrait être une position évolutive plus forte que d'essayer d'être aussi bons dans les deux rôles. Finalement, cette scission produirait des sous-groupes masculins et féminins reconnaissables.

Si cette idée a déjà été proposée et prise au sérieux ou rejetée, j'apprécierais des conseils pour une lecture plus approfondie.

Je réfléchis à cette question depuis un moment et je comprends ce que dit RG255. Je ne suis tout simplement pas sûr de l'acheter entièrement. Prenons l'exemple des vers de terre. Ce sont de vrais hermaphrodites simultanés (pour autant que je sache). L'anatomie n'a pas à être aussi complexe *. Ils ont simplement deux ouvertures génitales (une pour les ovules et une pour le sperme) et elles s'alignent en position «69» (excusez la vulgarité). Cela devrait, en théorie, minimiser la dépression de consanguinité. Cependant, cela n'élimine pas le maintien de deux ensembles de systèmes reproducteurs. Mais la plupart des organismes ne sont pas des mammifères fécondés en interne avec des systèmes extrêmement compliqués de soins embryonnaires internalisés. La plupart des espèces pondent un tas d'œufs sur lesquels un mâle éjecte du sperme ou éjecte des œufs pendant que le mâle gicle du sperme, puis ils espèrent le meilleur.

Je penserais aux avantages de la parentalité simultanée (après tout, beaucoup les mâles de l'espèce ne fournissent pas beaucoup de soins aux enfants) et son avantage en termes de forme physique l'emporterait largement sur le fardeau d'un deuxième ensemble d'organes reproducteurs.

Cela dit, je n'ai pas de meilleure explication, mais je trouve la question très intéressante. L'article lié est payant, mis à part le résumé, mais je ne suis toujours pas d'accord avec certains de ses principes. Pour moi, le véritable hermaphrodisme devrait être très courant (je sais que ce n'est pas le cas) chez les espèces qui n'ont pas besoin de deux parents pour élever leur progéniture, mais bénéficient de certains soins parentaux (comme dans le cas d'un parent). Je reconnais que cela ne ferait pas grand-chose pour aider les espèces qui se contentent de rejeter des gamètes et de partir, car la spécialisation d'un système reproducteur ferait probablement mieux le travail et les deux sexes contribuent également dans ce type de système.

Donc, RG255 convaincre moi! De toute évidence, il y a de bonnes raisons, puisque le sexe (ou la reproduction asexuée) est la norme, mais j'ai besoin de plus / de meilleures preuves.

* - Oui, je me rends compte qu'ils auraient besoin d'anatomies internes séparées pour chaque type de gamète, mais encore ...

Eh bien, assez juste pour mon commentaire sur les engrais externes. Je n'ai pas de référence, mais je pensais à toute la vie multicellulaire et je devrais imaginer que lorsque vous prenez en compte les plantes, cette fertilisation externe est relativement la norme (tout comme l'hermaphrodisme (dioécie) pour les plantes). les vers de terre, je ne suis pas d'accord sur votre description d'eux. Leurs densités sont en fait assez élevées, donc je parie qu'ils se rencontrent fréquemment, donc je ne sais pas où cela les laisse en termes de pressions pour l'hermaphrodisme.

Votre point sur les problèmes physiologiques / hormonaux liés au maintien des systèmes en est un que je n'avais pas envisagé auparavant. Honnêtement, je n'ai aucune idée de la difficulté (ou de la simplicité) que cela représente, mais j'imagine que la sophistication des systèmes jouerait un rôle assez clé. Je me demande à quel point cela a été étudié dans de véritables hermaprhodites. Je suppose que la principale chose sur laquelle je reviens sans cesse est le désavantage écrasant du genre en termes de potentiel de création de progéniture. Les mâles dans de nombreuses espèces (la plupart?) Agissent essentiellement comme un peu plus que des donneurs de sperme, ainsi la moitié des individus n'ont en fait aucune forme physique. Cela semble être un avantage écrasant pour les hermaphrodites.

C'est en fait assez simple si l'on considère les deux points suivants: 1. Les mâles n'ont qu'à s'accoupler avec DEUX individus SUPPLÉMENTAIRES à chaque cycle de reproduction pour surpasser un hermaphrodite 2. La mobilité est importante et cela donne un gros avantage aux animaux exclusivement mâles .

Je ne vois personne qui clarifie déjà cela, mais je m'excuse si quelqu'un l'a fait. Les animaux simples produisent généralement beaucoup d'œufs pour transmettre leurs gènes à autant de descendants que possible. Cependant, cela les ralentit, lorsqu'ils cherchent un partenaire, à passer du temps à pondre leurs œufs et à dépenser de l'énergie pour produire les œufs.Dans une telle population hermaphrodite, un mâle évoluera finalement au hasard sans se soucier de produire des œufs. À condition que cela lui donne un avantage sur ses homologues hermaphrodites, de sorte qu'il puisse s'accoupler avec au moins deux autres individus pondeurs dans le temps nécessaire à la version hermaphrodite pour produire et pondre ses œufs, alors cette version uniquement masculine produira plus progéniture partageant ses gènes que l'hermaphrodite le ferait. Cela signifie qu'une plus grande partie de la prochaine génération sera également uniquement masculine.

Cela garantit que les mâles existent toujours (au moins à un certain pourcentage de la population), car il y a de fortes chances qu'ils s'accouplent avec beaucoup plus d'individus que leurs concurrents hermaphrodites plus lents et transmettent leurs gènes avec plus de succès. Simple.

(C'est probablement aussi la raison pour laquelle la plupart des plantes sont hermaphrodites, car la mobilité n'est pas un facteur.)

Ceci est un peu exprimé de manière peu claire mais je pense que cela résout le problème.

Je pense que la raison est simplement que si tous les hermaphrodites sont difficiles à propos de leurs compagnons, ils évolueront rapidement car les meilleurs compagnons s'accoupleront davantage et les pires ne s'accoupleront pas beaucoup. Mais si l'individu hermaphrodite est difficile à obtenir, il ne sera pas non plus motivé pour avoir des relations sexuelles et il sera difficile pour les `` meilleurs '' individus de s'accoupler davantage car ils seront trop difficiles à obtenir. Ainsi, l'exigence d'impressionner tout en étant difficile à obtenir est contradictoire chez les individus non différenciés. Chez la plupart des animaux, la différence de libido de la femelle par rapport à celle du mâle peut résoudre ce paradoxe. L'un doit montrer qu'ils ont un bon matériel génétique (le mâle) et l'autre doit être difficile à obtenir. C'est assez merdique pour les femmes, mais la nature l'est souvent. Je pense que l'adéquation de cette différence disparaît presque chez les espèces monogames où les deux ont un avantage si elles sont difficiles à obtenir. On peut donc espérer que l'hermaphrodisme n'est pas un avantage uniquement pour une étape intermédiaire de l'évolution, mais qu'il peut le redevenir dans les espèces supérieures. Cela atténuerait une partie du conflit sexuel.

Les systèmes sexuels non hermaphrodites que je connais le mieux proviennent de populations hermaphrodites. Supposons qu'un mutant exclusivement masculin survienne, il peut tromper le système hermaphrodite en mettant son énergie de reproduction dans le sperme «bon marché» et en fertilisant de nombreux ovules, au lieu de partager le fardeau énergétique des ovules chers et du sperme bon marché. le mâle seulement surpasse les hermaphrodites et ainsi au fil des générations ce trait seulement masculin se propage. la population mâle + hermaphrodite a un excès de mâles, sélectionnant pour que n'importe quel mutant exclusivement féminin réussisse bien. Supposons qu'une femelle mutante survienne. Elle a mis toute son énergie dans la production d'œufs, donc il y a plus et / ou de meilleurs œufs. Une femme uniquement surpasse un hermaphodite s'il y a un EXCÈS DE MÂLES. Une femelle seulement fait moins bien qu'un hermaphrodite s'il y a un équilibre mâle / femelle

Donc, chez les espèces hermaphrodites, nous voyons des pistes pour la formation d'une sous-population uniquement masculine et féminine