Tại sao con đực và con cái khác nhau về kích thước: Giải mã quá trình tiến hóa kích thước cơ thể ở động vật bốn chân

Lách Tách

27-03-2025

“Kingfisher believes he isn’t asking for too much, really; all he wants is to have Owl’s deft brushstrokes render his look more aesthetically pleasing. He wants the portrait to present a stronger, bolder, and even more spirited Kingfisher. A more muscular body, sharper eyes, and a slightly smaller but still sharp beak. For sure, every feature that is deserving of the King Bird title.”

Trích “The Most Beautiful Bird”; Wild Wise Weird [1]

Tại sao sư tử đực lớn hơn sư tử cái, trong khi ở một số loài ếch, con cái lại nặng hơn đáng kể so với con đực? Hiện tượng này – được gọi là dị hình kích thước giới tính (sexual size dimorphism - SSD) – phổ biến trong giới động vật [2,3]. Một nghiên cứu toàn cầu mới được công bố trên tạp chí Nature Ecology & Evolution đã làm sáng tỏ nguồn gốc tiến hóa của SSD bằng cách phân tích những thay đổi về kích thước cơ thể ở hơn 11.000 loài động vật bốn chân, bao gồm động vật có vú, chim, lưỡng cư và bò sát [4].

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những thay đổi có hướng về kích thước cơ thể trong suốt quá trình tiến hóa đóng vai trò trung tâm trong việc hiểu các mô hình SSD hiện tại. Đáng chú ý, những thay đổi về kích thước xảy ra thường xuyên hơn ở con đực so với con cái, ngay cả ở những loài mà con cái có kích thước lớn hơn. Phát hiện này cho thấy con đực thường chịu áp lực tiến hóa mạnh mẽ hơn về kích thước cơ thể – có khả năng do chọn lọc giới tính, chẳng hạn như cạnh tranh bạn tình hoặc được bạn tình lựa chọn.

Tuy nhiên, quỹ đạo tiến hóa của SSD không đồng nhất. Loài lưỡng cư thường thể hiện SSD thiên về con cái, với con cái trung bình nặng hơn con đực 75%. Ngược lại, động vật có vú phổ biến hơn với SSD thiên về con đực, trong đó con đực nặng hơn con cái khoảng 13%. Chim và nhóm thằn lằn và rắn cho thấy các mô hình cân bằng hoặc biến đổi hơn.

Để làm sáng tỏ các cơ chế đằng sau những xu hướng này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp thống kê phức tạp – mô hình Fabric (the Fabric model) – theo dõi những thay đổi tiến hóa về kích thước đặc trưng cho từng giới tính [5]. Phân tích của họ tiết lộ rằng các nhóm khác nhau đã tiến hóa SSD thông qua các con đường khác biệt. Ví dụ, ở động vật có vú, SSD thiên về con cái thường phát sinh từ sự giảm kích thước ở con đực, trong khi ở lưỡng cư, SSD thiên về con đực có xu hướng là kết quả của sự tăng kích thước ở con đực. Những phát hiện này nhấn mạnh rằng SSD có thể tiến hóa thông qua sự tăng, giảm kích thước, hoặc sự kết hợp của cả hai ở cả hai giới tính, làm nổi bật các áp lực chọn lọc đa dạng định hình sự tiến hóa kích thước cơ thể ở động vật.

Những phát hiện này thách thức các giả định lâu đời rằng SSD phát sinh chỉ từ sự chọn lọc tác động lên một giới tính. Thay vào đó, nghiên cứu tiết lộ rằng cả con đực và con cái thường xuyên trải qua những thay đổi tiến hóa về kích thước cơ thể – đôi khi theo hướng ngược nhau hoặc ở các mức độ khác nhau – dẫn đến sự đa dạng rộng rãi của SSD được quan sát thấy ở các loài. Trong khi kích thước cơ thể con cái thường được định hình bởi chọn lọc sinh sản, nơi con cái lớn hơn có thể tăng cường sản lượng sinh sản, thì những thay đổi về kích thước con đực dường như thường xuyên hơn do áp lực cạnh tranh liên quan đến thành công trong việc giao phối.

Nghiên cứu này nhấn mạnh sự tương tác phức tạp giữa chọn lọc tự nhiên và chọn lọc giới tính trong việc định hình các kết quả tiến hóa. Sự tiến hóa của SSD không bị chi phối bởi một cơ chế duy nhất mà thay vào đó xuất hiện từ sự kết hợp động của các yếu tố sinh thái, hành vi và sinh sản tác động bất đối xứng lên mỗi giới tính. Bằng cách làm sáng tỏ những con đường tiến hóa tinh tế này, nghiên cứu làm phong phú thêm sự hiểu biết của chúng ta về tự nhiên, điều này có thể có ý nghĩa đối với con người – nhấn mạnh rằng sự đa dạng của các dạng sống mà chúng ta quan sát ngày nay là sản phẩm của những phản ứng phức tạp, đặc trưng cho từng giới tính đối với các lực lượng cơ bản của sự sống còn và sinh sản [6].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/

[2] Shine R. (1989). Ecological causes for the evolution of sexual dimorphism: a review of the evidence. The Quarterly Review of Biology, 64(4), 419-461. https://doi.org/10.1086/416458 

[3] Fairbairn DJ, et al. (2007). Sex, size and gender roles: Evolutionary studies of sexual size dimorphism. Oxford University Press. https://academic.oup.com/book/12169 

[4] Slavenko A, et al. (2025). Evolution of sexual size dimorphism in tetrapods is driven by varying patterns of sex-specific selection on size. Nature Ecology & Evolution, 9, 464-473. https://www.nature.com/articles/s41559-024-02600-8 

[5] Pagel M, et al. (2022). General statistical model shows that macroevolutionary patterns and processes are consistent with Darwinian gradualism. Nature Communications, 13, 1113. https://www.nature.com/articles/s41467-022-28595-z 

[6] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267