Rapid female multiple mating in red flour beetles (Tribolium castaneum)

Authors: Pai, Aditi; Yan, Guiyun

Source: Canadian Journal of Zoology, Volume 81, Number 5, May 2003 , pp. 888-896(9)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

Many female insects mate with multiple males within a single fertile period despite costs such as expenditure of energy and time and contraction of sexually transmitted diseases. In the red flour beetle, Tribolium castaneum, females remate with different males within minutes of the first copulation. If rapid multiple mating is adaptive then multiply mated females should have higher fitness than singly mated females. In this study, we determined the remating frequency of female beetles, characterized female mating behavior, and examined the fitness consequences of female multiple mating. We found that female T. castaneum mated, on average, with 4–6 nonvirgin males within a 1-h observation period. The number of males present in a mating arena did not significantly affect copulation frequency or the intermating interval. However, number of males present significantly affected the length of a single copula as a result of disturbance by rival males when more males were present. Female mating with multiple males in 24 h did not significantly improve egg production, F1-adult production, egg-to-adult viability, fertility retention, and female survivorship. Thus, multiple mating did not enhance long-term female fitness. Polyandrous mating behavior may have evolved through other mechanisms such as fertility assurance and increased offspring genetic diversity or fitness.

De nombreux insectes femelles s'accouplent avec plusieurs mâles durant une même période de fertilité, en dépit des coûts en dépenses d'énergie et de temps et du risque de contracter des maladies transmises sexuellement. Chez le tribolium rouge de la farine, Tribolium castaneum, les femelles s'accouplent de nouveau avec d'autres mâles dans les minutes qui suivent un premier accouplement. Si les accouplements multiples en succession rapide sont des comportements adaptatifs, les femelles qui s'accouplent à répétition devraient avoir un fitness plus élevé que les femelles qui ne s'accouplent qu'une seule fois. Dans notre étude, nous avons déterminé la fréquence des accouplements multiples chez ces coléoptères femelles, caractérisé le comportement reproducteur des femelles et évalué les conséquences des accouplements multiples des femelles sur le fitness. Les triboliums rouges de la farine femelles s'accouplent en moyenne avec 4–6 mâles non vierges durant une période d'observation de 1 h. Le nombre de mâles présents dans l'aire de reproduction n'affecte pas significativement la fréquence des accouplements, ni la longueur des intervalles entre les accouplements. Cependant, le nombre de mâles présents influence significativement la durée d'un accouplement, à cause des perturbations causées par les mâles rivaux lorsqu'ils sont nombreux. Les accouplements à répétition de femelles avec plusieurs mâles au cours d'une période de 24 h n'améliorent pas significativement la production d'oeufs, ni la production d'adultes de F1, ni la viabilité du stade oeuf au stade adulte, ni le maintien de la fertilité, ni la survie des femelles. Ainsi, les accouplements multiples n'augmentent pas le fitness à long terme des femelles. Le comportement d'accouplement polyandre peut avoir évolué par d'autres mécanismes, tels que l'assurance de la fertilité et l'augmentation de la diversité génétique et du fitness de la descendance.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2003

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