DIMORFISMO SESSUALE: CHE COS'È, NEI VERTEBRATI E NEGLI INVERTEBRATI - BIOLOGIA - 2024

Nel dimorfismo sessuale si osservano differenze fenotipiche tra maschi e femmine della stessa specie. Queste distinzioni non si limitano al campo della morfologia (come la dimensione del corpo, il colore, tra gli altri), ma includono anche i caratteri a livello fisiologico ed etologico. Al contrario, quando gli individui di entrambi i sessi nella stessa specie sono simili o identici nell'aspetto, viene utilizzato il termine opposto: specie monomorfiche.

Queste caratteristiche che consentono la differenziazione tra i sessi sono generalmente più evidenti nei maschi che nelle femmine - sebbene ci siano importanti eccezioni - e sono considerate adattive. Si propone che questi tratti aumentino l'idoneità biologica o fitness di ogni sesso, massimizzando il successo riproduttivo.

Coppia di anatre mandarine (Aix galericulata), in Inghilterra. Il maschio è a sinistra e la femmina è a destra.
Fonte © Francis C. Franklin / CC-BY-SA-3.0

Queste caratteristiche aumentano l'idoneità biologica in due modi: essendo più attraenti per il sesso opposto (come le colorazioni colorate degli uccelli, come i pavoni e gli uccelli del paradiso) o servendo come armi per combattere negli incontri con individui dello stesso sesso (come le corna) e la ricompensa è l'accesso al sesso opposto.

Sebbene il termine sia stato utilizzato principalmente in zoologia, il fenomeno è stato segnalato anche nelle piante.

Cos'è il dimorfismo sessuale?

La parola dimorfismo significa "due forme". Pertanto, il dimorfismo sessuale si riferisce alle differenze tra individui di entrambi i sessi nella stessa specie.

Il dimorfismo sessuale inizia ad essere più evidente man mano che l'organismo cresce e si sviluppa. Generalmente, negli stadi prematuri dell'organismo, l'aspetto tra i sessi varia in modo insignificante.

Le caratteristiche sessuali che compaiono dopo l'età della maturità sessuale sono chiamate "caratteristiche sessuali secondarie". Le caratteristiche sessuali primarie, da parte loro, sono direttamente correlate al processo riproduttivo: gli organi sessuali.

Le differenze tra maschi e femmine possono verificarsi a diversi livelli: caratteri morfologici (anatomia, taglia, colorazione), fisiologia, ecologia, comportamenti, tra gli altri.

Ad esempio, in alcune specie i maschi sono grandi e colorati e le femmine sono piccole e di colore criptico. Allo stesso modo, ci sono comportamenti che si verificano solo in un sesso e che non vediamo mai nell'altro.

Evoluzione del dimorfismo sessuale

Perché alcuni tratti sono unici per un sesso, in una specie? Perché esistono specie con dimorfismo sessuale, mentre in altri gruppi filogeneticamente vicini sono specie monomorfiche?

Queste domande hanno stimolato la curiosità dei biologi evoluzionisti, che hanno proposto varie ipotesi per spiegarle. Come vedremo più avanti, i meccanismi della selezione naturale e della selezione sessuale sembrano spiegare in modo soddisfacente questo fenomeno ampiamente distribuito nel mondo naturale.

Ruolo della selezione sessuale

La comprensione dei meccanismi che hanno portato alla comparsa del dimorfismo sessuale ha affascinato i biologi evoluzionisti per decenni.

Già in epoca vittoriana, il famoso naturalista britannico Charles Darwin iniziò a fare ipotesi al riguardo. Darwin credeva che il dimorfismo sessuale potesse essere spiegato attraverso la selezione sessuale. In questo contesto, le forze evolutive agiscono in modo differenziale nei sessi.

Queste caratteristiche differenziali danno a un individuo vantaggi rispetto ai compagni dello stesso sesso e della stessa specie, in termini di opportunità di trovare un compagno e di accoppiarsi. Sebbene ci siano alcune domande relative alla selezione sessuale, è una componente cruciale della teoria evolutiva.

Perché i maschi di solito sono appariscenti e le femmine no?

La selezione sessuale è in grado di agire con una forza considerevole e di portare le caratteristiche fisiche a un ottimo selezionato naturalmente.

Poiché la variazione nel successo riproduttivo dei maschi è tipicamente maggiore di quella delle femmine (ciò si verifica prevalentemente nei mammiferi), i tratti sessualmente dimorfici compaiono spesso nei maschi.

Un esempio di questo sono le colorazioni sorprendenti nella pelliccia, ornamenti e armi per affrontare i loro avversari maschi e attirare le femmine.

eccezioni

Sebbene sia la caratteristica più comune, esagerata e colorata nei maschi non è onnipresente in tutti gli organismi viventi. La competizione per la riproduzione tra femmine è stata segnalata in diverse specie.

Per questo motivo, sono le femmine che esibiscono tratti arbitrari esagerati legati all'aumentato successo nel trovare un partner e nel riuscire a riprodursi.

L'esempio più noto di questo fenomeno si verifica nella specie di uccelli Actophilornis africanus. Le femmine hanno corpi più grandi dei maschi e combattono in intense battaglie per ottenere un'opportunità di accoppiamento.

Ruolo della selezione naturale

Altri tratti sembrano essere spiegati meglio usando il meccanismo della selezione naturale rispetto alla selezione sessuale stessa.

Ad esempio, nelle isole Galapagos vivono una varietà di fringuelli appartenenti al genere Geospiza. In ogni specie, la morfologia del becco varia tra i membri maschi e femmine. Questo fatto è spiegato dalle diverse abitudini alimentari che caratterizzano in particolare ogni sesso.

Allo stesso modo, la selezione naturale è in grado di spiegare le differenze nelle dimensioni degli animali: le femmine generalmente hanno dimensioni e masse corporee maggiori.

In questo caso la taglia maggiore favorisce energeticamente i processi di gestazione e allattamento, oltre a permettere la nascita di individui più grandi.

In conclusione, i caratteri che differenziano individui di entrambi i sessi potrebbero derivare sia dalla selezione naturale che dalla selezione sessuale. Tuttavia, il confine tra i due è difficile da stabilire.

Oggi si ritiene che il grado di dimorfismo sessuale esistente in alcune specie sia il risultato delle differenze esistenti in termini di somma di tutte le pressioni selettive che colpiscono in modo differenziale maschi e femmine.

Cause ecologiche

Una visione alternativa cerca di spiegare l'aspetto del dimorfismo sessuale in natura. Si concentra sulle cause ecologiche del processo e su come i diversi sessi si adattano a diverse nicchie ecologiche.

Questa idea era presente anche negli scritti di Darwin, in cui il naturalista dubitava che gli adattamenti ecologici specifici del genere fossero comuni o meno in natura. Questa ipotesi, relativa alla nicchia ecologica, è stata testata principalmente sugli uccelli.

Le differenze nei tratti fenotipici si traducono in una separazione di nicchia. Questo fatto porta ad una diminuzione della competizione intraspecifica (all'interno della stessa specie).

Negli animali

Nel regno animale, il fenomeno del dimorfismo sessuale è abbastanza comune, sia nei vertebrati che negli invertebrati. Descriveremo gli esempi più rilevanti di ogni lignaggio.

Nei vertebrati

Nei vertebrati il ​​dimorfismo sessuale è presente a livello fisiologico, morfologico ed etologico.

Pesci

In alcune specie di pesci, i maschi hanno colorazioni brillanti che sono legate al corteggiamento del sesso opposto.

Alcuni pesci hanno difficoltà tra i maschi per ottenere l'accesso alle femmine. Non esiste un modello generale di taglia tra i sessi; in alcune specie il maschio è più grande, mentre in altre la femmina ha la corporatura maggiore. C'è un caso estremo in cui il maschio è 60 volte più grande della femmina.

Anfibi e rettili non aviari

Negli anfibi e nei rettili, il livello di dimorfismo sessuale varia ampiamente a seconda del lignaggio studiato. In questo gruppo, le differenze sono solitamente presenti nelle dimensioni, nella forma e nella colorazione di alcune strutture. Negli anuri (rane), i maschi esibiscono canti notturni melodici per attirare potenziali compagni.

Uccelli

Negli uccelli, il dimorfismo sessuale si manifesta nella colorazione del piumaggio, nelle dimensioni del corpo e nel comportamento. Nella maggior parte dei casi, i maschi sono più grandi delle femmine, sebbene vi siano marcate eccezioni.

La stragrande maggioranza dei maschi mostra una colorazione brillante e una significativa varietà di ornamenti, mentre le femmine sono colori opachi e criptici. Come accennato in precedenza, queste differenze sono principalmente dovute a contributi ineguali durante il processo riproduttivo.

I maschi spesso fanno complesse esibizioni di corteggiamento (come i balli, per esempio) per trovare un compagno.

Si ritiene che una colorazione così marcata e la presenza di strutture sporgenti indichino alla femmina lo stato fisiologico del maschio - poiché una colorazione spenta è correlata alla presenza di agenti patogeni e alla cattiva salute.

Nelle specie in cui il contributo alla riproduzione e alla cura dei genitori è distribuito in modo simile in entrambi i sessi, il dimorfismo è meno pronunciato.

mammiferi

Nei mammiferi, il maschio è solitamente più grande della femmina e questa differenza è attribuita ai meccanismi di selezione sessuale. Le differenze riscontrate tra i due sessi dipendono dalla specie studiata, quindi non è possibile stabilire uno schema generale.

Negli invertebrati

Lo stesso modello che esibiscono i vertebrati, lo osserviamo negli invertebrati. Le diverse specie variano in termini di dimensioni del corpo, ornamenti e colori.

In questo lignaggio si osservano anche competizioni tra maschi. In alcune farfalle, i maschi hanno colorazioni iridescenti sorprendenti e le femmine sono bianche.

In alcune specie di aracnidi, le femmine sono significativamente più grandi dei maschi e mostrano comportamenti cannibali.

Nelle piante

Il termine selezione sessuale è stato ampiamente utilizzato dagli zoologi. Tuttavia, può essere estrapolato alla botanica. Le differenze sono piuttosto marcate in termini di caratteristiche generali e poco significative quando ci concentriamo sulle caratteristiche sessuali secondarie.

Sebbene sia vero che la maggior parte delle piante da fiore sono ermafroditi, il dimorfismo sessuale si è evoluto in diversi lignaggi con sessi separati.

Riferimenti

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