Sexual dimorphism in head horns in Loxoblemmus doenitzi

Abstract

Sexual dimorphism, the difference between sexes in secondary sexual characters such as coloration, song, and size variation within a species, is driven by processes of sexual selection. The horn-headed cricket, Loxoblemmus doenitzi, exhibits sexual dimorphism in head shape, in which males have flat heads and triangular horns on both sides of their heads, whereas females have rounded heads and no horns. I hypothesized that the horn structure has been evolved due to intra-sexual selection in which males use horns as a weapon in aggressive interactions. I performed agonistic trials to understand whether male horn was directly used for male fighting and to determine whether the variation in horn length was critical for contest outcome. Although males fenced with each other using horns in agonistic interactions, male horn was not a significant factor for contest outcome based on the results of logistic regression analysis. Rather, body size was a significant factor for contest outcome. In addition, there were significant correlations between horn size and body size, and between horn size and some calling song characters, suggesting a pleiotropy between these traits. Although it’s unlikely that intrasexual selection is a driving force for evolution of male horns in L. doenitizi, there may be a correlated selection on male horn via female mate selection on calling song characters.;성(性)적이형성은 성선택압에 의해 유도되며 한 종 내에서 암수 간에 색깔, 노래 특성, 크기 등 형질의 차이가 발생하는 것을 뜻한다. 국내에 서식하는 모대가리귀뚜라미 (Loxoblemmus doenitzi)는 그들의 머리형태에 있어서 성적이형성을 보이는데, 수컷의 머리는 암컷의 둥글고 입체적인 구형(球形)의 머리형태와는 달리 매우 납작하며 머리 양쪽에 뿔을 가지고 있다. 이와 같은 뿔의 형태는 귀뚜라미 종 내에서는 매우 희귀한 특성이다. 본 연구에서는 수컷 뿔의 형성이 동성간 성선택압에 의해 발생했을 것이라는 가설을 가지고 수컷간 공격행동실험을 통해 뿔이 싸움에 실제적으로 사용되는지, 승패에 영향을 미치는지에 대해 조사하였다. 수컷간 싸움의 결과에 대한 뿔 크기, 뿔을 이용한 공격행동, 몸 크기의 영향을 로지스틱 회귀분석을 통해 분석해본 결과, 수컷의 뿔은 싸움의 결과에 유의미한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 대신 수컷의 몸 크기가 싸움의 결과를 결정하는 주요한 요소로 확인되었다. 또한, 뿔 크기와 몸 크기, 뿔 크기와 일부 노래특성 간에도 유효한 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 비록 수컷 간 경쟁이 모대가리귀뚜라미 수컷의 뿔의 형성을 유도하는 것은 아닌 것으로 나타났지만, 특정 노래 특성에 따라 수컷을 선택하는 암컷의 선호가 수컷의 뿔 구조 형성과 간접적인 관련을 맺을 수 있다는 가능성을 밝혔다.