Nuovo studio con video mostra come le rane femmine si difendono dagli accoppiamenti indesiderati.

21 ottobre 2023 caratteristica

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di Stephanie Baum, Phys.org

In molte specie, le preferenze e le tattiche riproduttive possono differire tra i maschi e le femmine. Quando il comportamento aggressivo dei maschi verso le femmine non ricettive va storto, può risultare nell'incapacità di riprodursi e in alcuni casi, nella morte delle femmine coinvolte. Ciò può essere particolarmente vero in specie che si riproducono esplosivamente negli anfibi, un ordine che include circa 4.500 specie di rane e rospi, dove è stato riportato un rischio maggiore di mortalità per le femmine durante l'accoppiamento. 

Le specie che si riproducono esplosivamente, tra cui la rana temporaria europea, hanno una stagione riproduttiva breve e concentrata, caratterizzata da una forte competizione tra i maschi. Al contrario, gli animali con riproduzione prolungata si riproducono per periodi più lunghi, con i maschi che stabiliscono tipicamente territori separati, che difendono dagli altri maschi, e utilizzano richiami per attirare le femmine.

In R. temporaria, studi precedenti hanno dato risultati contrastanti sulla capacità delle femmine non ricettive di respingere gli avances indesiderate dei maschi. Tali avance possono includere molestie, intimidazioni e copulazioni forzate (amplessus) da parte di uno o più maschi contemporaneamente. Almeno uno studio recente su questo argomento indica che le femmine non hanno i mezzi per difendersi da questa aggressione e caratterizza il loro comportamento riproduttivo come passivo, ma ricerche precedenti lo descrivono al contrario.

Ora, ricercatori dell'Università di Jyväskylä in Finlandia e dell'Istituto Leibniz per l'evoluzione e la biodiversità e dell'Istituto di ricerca avanzata sulla biodiversità di Berlino-Brandeburgo hanno indagato sulle tattiche delle femmine di evitare l'accoppiamento in R. temporaria in uno studio intitolato 'Drop dead! Female mate avoidance in an explosively breeding frog.' Il loro lavoro è pubblicato su Royal Society Open Science.

Nel corso del loro studio precedente sulla scelta del partner tra i maschi di R. temporaria in riproduzione, i ricercatori hanno utilizzato video per registrare il comportamento di accoppiamento delle rane. Le loro descrizioni e quantificazioni delle tattiche di evitamento femminile osservate hanno portato a questo nuovo lavoro.

I ricercatori hanno scoperto che le femmine non ricettive utilizzano tre tattiche di evitamento dell'accoppiamento:

I ricercatori hanno osservato tutti e tre i comportamenti negli anfibi in acqua, e notano che in un caso, una femmina ha mostrato un'immobilità tonica durante un tentativo di accoppiamento a terra.

Tra le 54 femmine amplette, l'83% di esse ha mostrato rotazione da sola o in combinazione con una o entrambe le altre tattiche. Circa la metà (48%) delle femmine amplette ha emesso richiami di rilascio, sempre in combinazione con la rotazione. Un terzo (33%) di tutte le femmine abbracciate ha mostrato immobilismo tonico, combinandolo con rotazione e richiamo in 13 casi su 18.

È da notare che le femmine più piccole utilizzavano tutte e tre le tattiche, mentre le femmine più grandi tendevano a utilizzare la rotazione combinata con il richiamo. Un totale di 25 delle femmine amplette (46%) che mostravano queste tattiche sono riuscite a sfuggire. Le femmine più piccole hanno mostrato una maggiore probabilità di fuga.

I ricercatori ipotizzano le ragioni della popolarità della rotazione come tattica femminile di evitamento dell'accoppiamento, tra cui:

I ricercatori suggeriscono anche che le caratteristiche di presa meccanica possano spiegare perché le rane femmine più piccole scappino più facilmente dalla copula per rotazione rispetto alle più grandi: un maschio molto più grande potrebbe semplicemente non essere in grado di tenere abbastanza stretta una femmina più piccola per mantenere l'attività.

Nel frattempo, l'immobilità tonica, che si verifica in specie di tutto il regno animale, potrebbe essere correlata allo stress. Ricerche precedenti mostrano che livelli più alti di corticosterone nel sangue a causa dello stress possono interferire con l'attività riproduttiva e possono portare a periodi più lunghi di immobilità tonica.

Poiché i ricercatori hanno osservato che le femmine più piccole mostravano più frequentemente tutti e tre i comportamenti rispetto alle femmine più grandi, suggeriscono che l'età o l'esperienza delle femmine potrebbe anche essere un fattore determinante per questo comportamento.

Notano anche la frequenza di molti maschi abbracciati che formano "mating balls" con una singola femmina come un altro possibile fattore di stress che induce l'immobilità tonica; questa condizione può portare alla morte sia dei maschi che delle femmine per annegamento.

La domanda più ampia su perché le rane femmine potrebbero scegliere o rifiutare specifici maschi come partner è ancora sconosciuta.

The research states, 'It remains to be determined which (phenotypic or genotypic) trait(s) is (are) under selection, leading to mate acceptance or rejection, and what benefits and costs, if any, are associated with mate choice by female R. temporaria. There seem to be no obvious direct benefits of choosing a particular male, as males provide no parental care or defend any resources.

'Direct benefits, such as increased fertilization success by larger or size-assorted males have been disproved; in fact, fertilization success has been found to be independent of size assortment.'

Nevertheless, it is clear that mating is not a simple process in R. temporaria, and that females do not always remain passive when it occurs. Future studies, the researchers suggest, could focus on comparing females' stress corticosterone levels to age and sex ratios, as well as how age ratios, sex ratios, and varying frog densities affect mate selection and the risks of reproduction.

Journal information: Royal Society Open Science

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