[논문 리뷰] Reproductive trends, habitat type and body characteristics in velvet worms (Onychophora)

Julían Mónge-Nájera|arXiv (Cornell University)|2015. 11. 03.

Tardigrade Biology and Ecology참고 문헌 11인용 수 12

한 줄 요약

이 연구는 72종의 온치오퍼안에 대해 생식 전략, 서식지 영향, 체형 변이성을 분석하여, 강수량이 낮을수록 페리패토프사에 있어 생식 연령이 늦어지고, 번식력이 증가하며, 생식 휴면이 발생하는 것으로 밝혀졌다. 더 큰 종에서는 체형 변이성이 더 크며, 암수가 동일한 종에서 수컷보다 항상 더 크고 체중의 변이가 더 크다. 특히 페리패티드 종에서는 다리 수와 체형 크기의 종내 변이가 뚜렷하다.

ABSTRACT

A quantitative analysis of several onychophoran characteristics shows that in habitats with lower rain levels females reproduce at an older age, are more fecund and tend to have reproductive diapause where rain does not exceed a mean of 200 cm/year. These habitat characteristics are associated with the southern family Peripatopsidae. Sex ratio and parental investment per young are not correlated with general environmental conditions. A comparison of 72 species showed that larger species are often more variable in morphometry, but species with the longest females do not always have the longest males. Larger Peripatus acacioi females (Peripatidae: Brazil) produce more and heavier off spring. Intrapopulation morphology was studied in 12 peripatid species for which samples of between II and 798 individuals were available. In general, within populations the females are more variable than males in length and weight, but similarly variable in the number of legs. The number of legs has a low variability (1.73-2.45%). length is intermediate (22.4-25.3%) and weight is very variable (49.41-75.17%). When sexes are compared within a population, females can have 14-8.9 % more leg pairs, and be 47-63 % heavier and 26 % longer than males.

연구 동기 및 목표

• 서식지 조건, 특히 강수량이 온치오퍼안의 생식 시기와 번식력에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기.
• 온치오퍼안 종 간 체형 크기, 체형 변이성, 생식 투자 간의 관계 평가하기.
• 페리패티드 종의 집단 내 및 집단 간 성적 이형성(체장, 체중, 다리 수)을 비교하기.
• 성비와 부모 투자 여부가 광범위한 환경 조건과 관련이 있는지 확인하기.

제안 방법

• 다양한 서식지에 분포한 72종의 온치오퍼안에서 수집한 체형 및 생식 데이터의 정량적 분석.
• 연간 강수량 수준이 다른 종 간 생식 특성(초기 생식 연령, 번식력, 생식 휴면) 비교.
• 12종의 페리패티드 종에 대한 종내 체형 분석을 위해 12~798마리의 샘플을 사용.
• 집단 내 체형 변이성을 평가하기 위해 신체 길이, 체중, 다리 수의 변동계수(CV) 계산.
• 집단 내 암수 특성 간 통계적 비교를 통해 성적 이형성 정량화.
• 원본 데이터의 결과를 검증하기 위해 저널 참조 자료(Rev. Biol. Trop. 42(3): 611–622, 1994) 활용.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 연간 강수량이 온치오퍼안 종의 생식 시기와 번식력에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ2 온치오퍼안 종에서 체형 크기와 체형 변이성 간의 관계는 무엇인가?
• RQ3 동일한 집단 내에서 암수는 체형 특성에서 어느 정도 다를까?
• RQ4 부모 투자 또는 성비가 서식지 유형이나 강수량과 같은 일반적인 환경 조건과 관련이 있는가?
• RQ5 다양한 온치오퍼안 과 간에 체형 변이성의 일관된 패턴이 존재하는가?

주요 결과

• 연간 강수량이 200cm/년 이하인 서식지에서는 암수가 더 늦은 나이에 생식을 하며, 번식력이 높고, 특히 남부 페리패토프사 과에서 생식 휴면을 보인다.
• 더 큰 온치오퍼안 종일수록 체형 측정값의 변이성이 더 크며, 가장 긴 암수의 몸길이가 항상 가장 긴 수컷인 것은 아니다.
• 브라질의 페리패투스 아카시오이 암수는 더 많은 수의 더 무거운 자식을 낳으며, 이는 암수의 체형 크기와 번식량 간의 정적 상관관계를 시사한다.
• 집단 내에서 암수는 수컷보다 신장과 체중에서 더 높은 변이성을 보이며(각각 CV: 22.4–25.3% 및 49.41–75.17%), 다리 수는 낮은 변이성(1.73–2.45%)를 보인다.
• 동일한 집단 내에서 암수는 수컷보다 26% 더 길며, 체중은 47–63% 더 무겁고, 다리 쌍 수는 8.9–14% 더 많다.
• 다리 수는 종 간에 매우 보존되어 있어 변이가 최소이며, 체중는 집단 내에서 가장 높은 변이성을 보인다.