Coevolution of male signals and female preferences in <em>Drosophila montana</em> and <em>D. virilis</em>

• Main Author: Saarikettu-Känsälä, M. (Mari)
• Other Authors: Hoikkala, A. (Anneli)
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: Oulun yliopisto 2011
• Subjects: courtship; mate choice; reproductive behavior; sexual selection; kosinta; lisääntymiskäyttäytyminen; parinvalinta; sukupuolivalinta; Drosophila montana; Drosophila virilis
• Online Access: http://urn.fi/urn:isbn:9789514296659; http://nbn-resolving.de/urn:isbn:9789514296659

Abstract Divergence of behavioral traits (e.g. courtship rituals, habitat choice) has had a major impact on species formation and isolation. Species-specific courtship rituals preventing species hybridization may arise as a by-product of natural selection during spatial isolation or through direct action of natural selection to prevent species hybridization after a secondary contact. Coordination leading to the assumption of coevolution of signals and preferences is a prerequisite for effective courtship signaling between a male and a female of the same species. We found a reasonable amount of variation in the mate traits within the Drosophila montana and D. virilis species, but our findings did not reveal evidence of the coevolution between the male courtship signals and female preference for these signals. Variation also did not cause isolation within species. The form of female preference for carrier frequency of male song was found to be stabilizing even in changing environments, when female preference for the carrier frequency and pulse length of the male song was measured at ambient temperature. D. montana females always preferred males with high frequency songs, which probably advertises the male condition. The frequency of male song decreased due to male aging, although males with larger body size were able to maintain frequencies better. Ageing also had a deterioration effect on male reproductive success. The importance of male courtship song was not only highlighted in mate choice, but also in species-recognition. We were able to persuade D. montana females to copulate with alien D. lummei species by playing them simulated song resembling the song of conspecific males. Simulated courtship songs were demonstrated to be a practical tool in studies of preference between sexually isolated Drosophila species. === Tiivistelmä Kosintapiirteiden (esim. kosintarituaalit, habitaatin valinta) vaihtelevuudella on ollut suuri vaikutus lajien muodostumisessa ja eriytymisessä. Lajien välisiä risteytymisiä estäviä lajispesifisiä kosintarituaaleja voi syntyä luonnonvalinnan sivutuotteena spatiaalisen eristäytymisen aikana tai luonnonvalinnan suoralla vaikutuksella estämään lajiristeymät lajien uudelleen kohdatessa. Tehokkaan koiraan ja naaraan välisen kosintaviestinnän edellytyksenä on koordinointi, minkä vuoksi on oletettavaa, että signaalien ja vasteiden välillä on yhteisevoluutiota. Löysimme kohtuullisen määrän vaihtelevuutta kosintapiirteissä Drosophila montana – ja D. virilis – lajeilla, mutta emme löytäneet todisteita koiraan kosintasignaalien ja naaraan näihin signaaleihin kohdistamien vasteiden välisestä yhteisevoluutiosta. Vaihtelu ei myöskään aiheuttanut isolaatiota lajien välille. Naaraan koiraan kosintalaulun kantofrekvenssiin osoittaman vasteen funktion muodon havaittiin olevan tasapainottava jopa vaihtelevissa ympäristöissä, kun naaraan kantotaajuuteen osoittamaa vastetta mitattiin eri lämpötiloissa. D. montana naaraat suosivat koiraita, joilla oli korkeataajuinen kosintalaulu. Laulun korkea taajuus kertoo luultavasti naaraalle koiraan fyysisestä kunnosta. Koiraan laulun frekvenssin havaittiin laskevan koiraan ikääntyessä, mutta isommat koiraat pystyivät paremmin säilyttämään korkean taajuuden laulussaan. Ikääntyminen heikensi myös koiraan lisääntymismenestystä. Koiraan kosintalaulun tärkeys ei korostunut pelkästään parinvalinnassa, vaan myös lajintunnistuksessa. Pystyimme suostuttelemaan D. montana –naaraat parittelemaan vieraan D. lummei –lajin kanssa käyttämällä simuloituja kosintalauluja, jotka osoittautuivat käytännöllisiksi välineiksi tutkittaessa naaraan vasteita seksuaalisesti eriytyneillä Drosophila-lajeilla.