在动物王国中，麋鹿角那样的大型武器和孔雀羽毛那样的美丽装饰都是性感的标志，它们具有吸引异性并警告竞争者的作用。
研究称雄性动物的特征结构受胰岛素通路控制
Montana大学和华盛顿州立大学的科学家发现了雄性动物特征结构的生长机制，文章发表在7月26日的Science杂志上。研究揭示了控制上述特征结构大小的机制，揭示了同种雄性之间特征结构差异的原因。
Montana大学的Doug Emle教授说，人们在百年前就认识到最棒的雄性动物具有最大的特征结构，但没人知道这一现象的原因，而这项研究为人们揭开了谜底。
研究人员发现，当阻断日本独角仙（其触角能达到体长三分之二的甲虫）的胰岛素信号通路时，触角生长受阻。这种情况下，触角的生长只有翅膀或身体生长的1/8。说明触角对于这种生理学通路的信号更加敏感。
“如果食物丰富，胰岛素量就多，”华盛顿州立大学昆虫学家Laura Corley Lavine说。“丰富的胰岛素使甲虫长出巨大的触角。雄性甲虫就像这样表明了自己的优越条件，来吸引异性。”
研究人员将双链RNA的混合液注射入甲虫幼虫，以关闭胰岛素通路目的基因。72小时后，胰岛素信号恢复正常水平，但在此之前触角生长已经受阻。胰岛素通路的关闭只使翅膀和身体的生长受到轻微影响，而并未影响到甲虫生殖器的生长。受到影响最大的是甲虫的触角。
研究结果证实了科学家对甲虫胰岛素通路作用的预测。“我们首次明确地将胰岛素通路与甲虫雄性特征武器的进化联系到一起，”Lavine说。“这一确切机制的发现，为研究特征结构的生长、其遗传学基础以及动物信号的进化开辟了新道路。”
“大脑分泌的激素信号在整个动物体内循环，”Emlen说。“这一信号告诉不同的细胞和组织它们应该生长到什么程度。”激素水平反映了每个动物的生理状况，营养充足的优势个体激素循环水平高，而营养匮乏或不健康的个体激素循环水平低。大多数组织都对这些信号敏感，因此这些组织的大小就与动物的总体生理状况相适应。正是由于这一机制，大甲虫的眼睛、四肢和翅膀都比小甲虫的大。
研究人员指出，触角对于这些胰岛素信号尤其敏感。营养充足的健康大甲虫在高激素水平下，发育出更大的触角。另一方面，不健康的小甲虫体内促触角生长的激素少，使其武器的生长受到阻碍。
研究人员指出有研究显示马鹿的鹿角和螃蟹的螯钳也与这种生理学通路有关，这一机制可以适用于甲虫以外的许多物种。
A Mechanism of Extreme Growth and Reliable Signaling in Sexually Selected Ornaments and Weapons
Douglas J. Emlen, Ian A. Warren, Annika Johns, Ian Dworkin, Laura Corley Lavine
Many male animals wield ornaments or weapons of exaggerated proportions. We propose that increased cellular sensitivity to signaling through the insulin/insulin-like growth factor (IGF) pathway may be responsible for extreme growth of these structures. We document how rhinoceros beetle horns, a sexually selected weapon, are more sensitive to nutrition and more responsive to perturbation of the insulin/IGF pathway than other body structures. We then illustrate how enhanced sensitivity to insulin/IGF signaling in a growing ornament or weapon would cause heightened condition-sensitivity and increased variability in expression among individuals—critical properties of reliable signals of male quality. The possibility that reliable signaling arises as a byproduct of the growth mechanism may explain why trait exaggeration has evolved so many different times in the context of sexual selection.
文献链接：https://www.sciencemag.org/content/early/2012/07/25/science.1224286
