Co-evoluția sexuală antagonistă este o relație între bărbați și femele în care morfologia sexuală se modifică în timp, astfel încât să contracareze trăsăturile sexuale ale sexului opus pentru un succes reproductiv maxim . Uneori se face o analogie cu o cursă a înarmărilor. În multe cazuri, comportamentul de împerechere al masculilor este dăunător pentru femele [1] . De exemplu, atunci când insectele se reproduc prin inseminare traumatică, aceasta este foarte nefavorabilă pentru sănătatea femelei. În timpul împerecherii, masculii vor încerca să inseminare cât mai multe femele posibil, cu toate acestea, cu cât abdomenul unei femele este străpuns mai des, cu atât este mai puțin probabil să supraviețuiască [2] . Femelele cu proprietăți de a evita împerecherile multiple au șanse mai mari de supraviețuire, ceea ce duce la o schimbare a morfologiei . Genitale masculine sunt relativ simple și mai probabil să varieze de la o generație la alta în comparație cu organele genitale feminine . Acest lucru duce la necesitatea modificării morfologiei organelor genitale feminine.
În plus, coevoluția antagonistă poate fi responsabilă pentru accelerarea evoluției, ceea ce se crede că este cazul proteinelor din semințe cunoscute sub numele de Acps la speciile de Drosophila melanogaster . În timp ce Acps măresc producția de descendenți, unele Acps au un efect dăunător asupra aptitudinii fizice a femelelor, deoarece sunt toxice și le scurtează durata de viață. Acest lucru are ca rezultat o co-evoluție antagonistă, deoarece femeia trebuie să evolueze pentru a se proteja. În ciuda acestui fapt, masculii se adaptează rapid la noul fenotip feminin [3] . Această adaptare masculină duce la o scădere a ratei de supraviețuire a femelelor. Deoarece proteinele nereproductive nu experimentează aceeași presiune evolutivă ca Acps, ele nu evoluează la fel de repede. Conform teoriei cursei înarmărilor, analiza ADN-ului arată o creștere de două ori a divergenței Acp în comparație cu proteinele nereproductive [4] [5] [6] .
Pentru multe femele , reproducerea poate fi foarte periculoasă, așa cum este cazul ploșnițelor de pat. Astfel, femelele cu trăsături care reduc daunele din copulare vor supraviețui și vor continua să se înmulțească. Există multe moduri în care o femelă se poate „apăra” împotriva atacului potențialilor parteneri.
Femelele au un sistem de reproducere foarte complex și foarte variabil , cunoscut în mod obișnuit sub numele de spermatecă. Unele specii nu au o spermatecă în sensul tradițional, dar au o pseudospermatecă. Ambele forme joacă un rol esențial în depozitarea și fertilizarea spermei. În familia Tingidae , pseudospermatheca este situată la baza oviductului și se crede că a funcționat ca o spermatheca la un moment dat [7] . Aceste organe servesc ca depozite pentru spermatozoizi; astfel, femela poate injecta spermatozoizii depozitați în ovule , atunci când consideră că este optim. În plus, aceste organe oferă femelelor posibilitatea de a alege ce spermatozoizi vor folosi pentru a fertiliza ouăle. În cazul D. melanogaster , femelele se împerechează de mai multe ori și apoi elimină spermatozoizi în exces de care nu are nevoie. Totuși, nici primul, nici al doilea partener nu știe cui sperma a fost îndepărtată [8] .
Enzimele secretate de tractul reproducător feminin pot juca, de asemenea, un rol în coevoluția antagonistă. La speciile de Drosophila , un grup mare de enzime cunoscute sub denumirea de serin proteaze au fost asociate cu organele de depozitare a spermei feminine (în primul rând spermathecae), după cum a fost elucidat prin secvențierea și analiză genetică. Se presupune că aceste proteaze scindează diferite proteine din lichidul seminal masculin . [9] Acest lucru duce la alegerea femelelor de sex masculin care pot depăși aceste enzime digestive , fie prin variație genetică , fie prin capacitatea fiziologică de a produce un număr mai mare de spermatozoizi.
Înainte ca masculul să înceapă să-și facă griji dacă femela își va folosi sperma sau nu, el trebuie să se împerecheze cu ea, ceea ce în sine poate fi o problemă. Partenerii potențiali joacă adesea un joc de persistență și rezistență. În cazul păsărilor de apă (genul Gerris), masculii vor hărțui femelele și vor încerca să le apuce urmărindu-le și aruncându-se asupra lor. Femelele pot fi extrem de evazive și adesea resping aceste atacuri agresive. Chiar și atunci când femela este prinsă, ea continuă să lupte. Cu toate acestea, acest tip de evitare este foarte costisitor pentru femelă, așa că ajunge să fie nevoită să echilibreze între răul împerecherii și eforturile ei de a rezista [10] . Cu toate acestea, la speciile cu femele care se împerechează o dată, cum ar fi musca Prochyliza xanthostoma , costul rezistenței la împerechere este scăzut în comparație cu avantajul de a evita un mascul de proastă calitate [11] .
Bărbații au evoluat, de asemenea, răspunsuri la adaptările contra -evolutive ale sexului opus. Răspunsurile insectelor pot varia atât în ceea ce privește structura genitală, cât și structura și comportamentul spermei.
Genitale masculine la animale evoluează mai repede. Organele genitale spinoase pot ajuta la competiția dintre bărbați. La gândacii de semințe , organele genitale spinoase ajută masculul să se ancoreze în timpul copulării și permit trecerea rapidă în tractul reproducător al femelei prin depășirea barierelor din calea spermatozoizilor. În acest caz, femelele suferă răni. Daunele, cum ar fi cicatricile , cresc odată cu numărul de împerecheri. La cariopze (gandaci de semințe) există o corelație pozitivă între gradul de afectare a organelor genitale masculine și grosimea peretelui sacului copulator din tractul genital feminin: țesutul conjunctiv al tractului copulator se îngroașă [12] .
Plănițele de pat masculin au un mod unic de copulare numit inseminare traumatică. Bărbații își folosesc organul intern pentru a inseminare femelele prin peretele abdominal , chiar dacă femelele au tracturi genitale. Plănițele de pat de sex masculin pot, de asemenea, regla volumul ejaculatului și timpul de copulare prin prezența ejaculatului la femele pentru a conserva spermatozoizii și a determina rezultatele paternității [2] . Pentru a contracara inseminarea traumatică, femelele au dezvoltat un sistem paragenital. Conține mezospermalegie, în care se depun spermatozoizi. Spermatozoizii migrează prin sânge către depozitul de spermă și oviducte și apoi către ovare pentru a fertiliza ovulele. Femelele ploșnițe de pat au evoluat și din punct de vedere fiziologic prin prezența celulelor fagocitare în mezospermalege care înghit sperma după împerechere.
Concurența între diferite fenotipuri masculine există și la nivel micro . La Drosophila s-a găsit o corelație pozitivă între lungimea flagelilor spermatozoizilor masculini și dimensiunea receptaculului seminal la femele [13] . S-a descoperit că femelele cu recipiente mai mari „selectează” spermatozoizii cu flageli lungi. Acesta este un exemplu de selecție sexuală , deoarece s-a găsit o relație între lungimea flagelului spermatozoizilor și starea fiziologică a bărbatului.
În cazul muștei nerid, Telostylinus angusticollis, masculii au dezvoltat un edeag flexibil prin coevoluție . Femelele acestei specii au oviducte spiralate care duc la spermatecă, ceea ce, la rândul său, îngreunează accesul masculilor în zona necesară pentru a-și elibera sperma. Odată ce a început copulația, masculii își pot desfășura edeagul și își pot folosi flexibilitatea pentru a pătrunde în oviductul încolăcit [14] .
Teoria conflictului de interese între sexe se aplică aproape exclusiv pentru înțelegerea interacțiunii sexuale a insectelor. Cu toate acestea, cercetătorul în psihologie sexuală David Bass consideră că resentimentele femeilor moderne față de atenția sexuală nedorită din partea bărbaților pe care îi consideră nedemn are o natură biologică similară cu comportamentul femeilor păianjeni [15] .