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Mating Systems in Sexual Animals.docx

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Biology
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BIO220H1
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Mating Systems in Sexual Animals (Reading 1) 01/08/2014 Mating reflects results of natural selections on mate choice maximize individual reproductive success Mating system: how males and females pair when choosing mate may have completely different investments in each other so may have different strategies to choose mates choosing mate evolve species (maximize their reproductive success) causes diverse mating patterns in species Evolution of Sex Asexually reproducing animals pass on chromosomes, (all copies of genes to offspring) Sexual reproduction­one copy of chromosome passed on (haploid) in gametes  Diploid organisms only give haploid in sexual reproduction Costly But most abundant, compared to asexual reproduction because of evolutionary advantages Major advantage: genetic recombination­ allows organisms to be genetically diverse Sexual reproduction= more chances of favorable mutations, less chances of deleterious mutations Diversity (genetic) is beneficial when it comes to environmental changes (within a group_  Aphids Reproduce asexual reproduction when environment is stable Environment becomes cold▯ most species sexually reproduce Eggs that are freeze tolerant/ can diapause during winter  Diapause­ pause growth and decreased metabolism (seen with seasonal changes) Diversity can also cause evolved ways to use defense mechanisms against diseases and parasites  Mud snail (Potamopyrgus antipodarum)­> host for different trematode parasites  Sexual reproduction= high in areas where risk of trematode infection is high Asexual indivs= areas were infection risk is low Means genetic diversity acquired from sex is necessary for defence against parasites Asex= may not easily survive in these areas where risk is high Sex involves evo differences between males and females (often) Females tend to create fewer gametes (eggs) than males (have heavy investment in them) Males produce many (sperm) invest little into them Strong differences in investment leads to strategies the sexes use… sometimes can conflict Females select more because of high cost of gametes  Variance in Mating Success and Bateman’s Principle  Bateman’s Principle▯ makes prediction of mating success and number of mates Low success in variance for female mating Variance among  male’s mating success is high females should have enough to fertilize eggs males can mate many times nearly all females reproduce less males mate less successfully (have little to no sexual output)  THUS sexual selection acts more strongly to males, leading to greater elaboration of behavior+ structure to  attract mates in males than females  Criticism: generality of predictions Advantages of female multiple mating Cichlid fish Pseudotropheus spiliopterus ) mate with any male because they have high risk of getting  predated & small populations  Means multiple mating & producing multiple offspring Female Malawi blue cichlid has high pop. But still has multiple mating Avoids inbreeding Increase genetic variance  Increases chance of finding compatible male Finds male that isn’t sterile Helps prevent infanticide  Female Mate Choice Most species, females are choosier than makes Females have higher investments in gametes than  males Prefer them because they have good genes (ensures good offspring survivorship Good parenting by males Possession of resources by males that will support offspring during growth/ development  Females are more likely to provide parental care in most species Select mates which they have less chance of losing reproductive investments Males could have strong selection for certain traits favored by females Traits are indicators of partner’s fitness Want to enhance survivorship of offspring Choose by behavior or phenotype Mating can be costly, since females are choosier about mates because of risks like aggression and disease  transmissions  –vely affects female reproductive output  Male Mate Choice Controversial  Old theory: male mate choice should be  less common in animals HOWEVER plays important role in mating systems and cost of mating for males could be underestimated  Male mate choice occurs more often when males are involved in variation for offspring, or when great  variation in quality of females as mates in population Causes females to evolve phenotypes or behavior if males are choosy Types of Mating Systems Social monogamy­ single male with single female behavior  More common in birds, rare in other animals Monogamous pairs contribute to defense and raising offspring  Appropriate partner= less high fitness cost Fitness­ability to survive, reproduce, and pass genes in environment Cost of poor mate choice in pair is so high  Serial monogamy­ having a number of long­term romantic or sexual partners in succession Extra­pair copulations­ promiscuous sexual behavior Common among birds Monogamy=reduces genetic variation among female’s offspring Mating with more than one male, gains higher genetic variance Monogamy­ shared parental care, territorial resources Maintained over time, or by concealing extra­pair partnership  Polygyny­ one male, multiple females Found in birds and insects most common in mammals used by males to increase reproductive fitness Resource defense polygyny­ females attracted to resource, male compete for possession of  resource, thus having mating priority of females at resource Regions needed to be possessed for successful mating (for males) Harems­ defended group of females associated with one male Male there for group defense Females herded together by male Males compete for control o groups There is a dominance hierarchy among females Leks­ collection of males, seeking to attract mates Perform sexual displays Travel (most likely) Leks attract more females than isolated males Improves reproductive success Polyandry­ one female, many males Ensures a female’s reproductive success with multiple mating options Resource defense polyandry  Spotted Sandpiper Females control resources Controls male matting associations  Cooperative polyandry Galapagos hawk­males in group copulate with females and participate in offspring upbringing/ providing  Polygyandry   Looser male­female bonds in group many males & females mate Males take care of many offspring of several females Chimpanzees and bonobos­ allows groups  of males & females to live together Less time converted with mate competition Good from female perspective, causes paternity confusion, decreases infanticide, allows her to have many  males taking care of brood Promiscuity­no pair bonds, males and females mate randomly (though sometimes choosy)  More advantageous for males and/or females to pick mate Occurs in species which environment is unpredictable  Sperm Competition  Not type of mating system, but important role in mating system with male­male competition If more than one  male mates with a female in short period, competition occurs after males release sperm Competition for sperm to reach egg Apparent in external fertilization (aquatic animals)  Want large amount of sperm that swim well More likely to produce offspring Internal fertilization­ mechanisms have evolved to facilitate male’s reproductive success w/ females that  have many mates Damselfly species­ males remove sperm present in female before mating Adds difficulty to obtaining male reproductive success Genetic recombination: process of creating allelic variation in offspring by exchanging DNA (mostly  during sex.) Sexual Selection (Reading 2)  01/08/2014 Darwin­ all species diverged from common ancestors Natural selection: organisms better adapted to environment benefit from higher rates of survival than  those that are less capable  Many examples, HOWEVER of non
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