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Expanding the horizon: the Red Queen and potential alternatives

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Abstract:

The Red Queen hypothesis (RQH) is one of the most widely accepted hypotheses explaining the persistence of sexual reproduction despite its costs. It posits that sexual species, compared with asexuals, are more adept at countering parasites, because their per-generation recombination rate is higher. Despite theoretical support, current empirical studies have failed to provide unanimous support. Here, we suggest that future tests of the RQH should more thoroughly elucidate its underlying assumptions and potential alternative hypotheses. While the RQH predicts that negative frequency-dependent selection shapes host-parasite interactions, differences between sexuals and asexuals are potentially important. Key assumptions about asexual species and their sexual close relatives include (i) ecological and behavioral traits are similar, (ii) among-individual genetic diversity is greater in sexuals than in asexuals, and (iii) within-individual genetic diversity is similar in asexuals and sexuals. We review current evidence for the RQH, highlight differences between asexual and sexual species and how those differences might translate into differential responses to parasite infections, and discuss how they can influence the results and interpretation of empirical studies. Considering differences between asexual and sexual species in future tests of the RQH will help to refine predictions and eliminate alternative hypotheses.

L’hypothèse de la reine rouge (RQH) est l’une des hypothèses les plus généralement acceptées pour expliquer la persistance de la reproduction sexuelle malgré son coût. Elle suppose que les espèces sexuées, par comparaison aux asexuées, peuvent contrer leurs parasites plus efficacement parce que leur taux de recombinaison par génération est plus élevé. Malgré l’appui théorique à cette hypothèse, les études empiriques courantes ne fournissent pas de confirmation unanime. Nous proposons ici que les évaluations futures de la RQH devraient élucider plus attentivement les propositions sous-jacentes et considérer les hypothèses potentielles de rechange. Alors que la RQH prédit qu’une sélection négative dépendante de la fréquence affecte les interactions hôtes-parasites, les différences entre les sexués et les asexués peuvent s’avérer importantes. Les présuppositions principales faites au sujet des espèces asexuées et de leurs proches parents sexués sont que (i) leurs traits écologiques et comportementaux sont semblables, (ii) la diversité génétique parmi les individus est plus élevée chez les sexués que chez les asexués et (iii) la diversité génétique individuelle est la même chez les asexués et les sexués. Nous passons en revue les appuis actuels à la RQH, mettons en évidence les différences entre les espèces asexuées et sexuées, montrons comment ces différences peuvent mener à des réactions différentes à les infections parasitaires et discutons comment tout ceci peut influencer les résultats et l’interprétation des études empiriques. La prise en considération des différences entre les espèces asexuées et sexuées dans les évaluations futures de la RGH permettra de raffiner les prédictions et d’éliminer les hypothèses de rechange.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-08-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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