Sexual dimorphism in the earwig Labidura xanthopus (Dermaptera): a macroecological approach to patterns and process

O dimorfismo sexual varia consideravelmente entre populações dentro de uma mesma espécie. Essa variação na direção e na magnitude do dimorfismo sexual é, em parte, devida às diferenças sexuais na respostas plásticas às condições e aos recursos ambientais. Por meio de experimentos em laboratório, sabe-se que a temperatura e a disponibilidade de alimento são fatores importantes na geração de variações morfológicas inter-individuais e que seus efeitos diferem entre machos e fêmeas. Usamos indivíduos da tesourinha Labidura xanthopus (Dermaptera) coletados em 20 localidades ao longo da costa brasileira para investigar como o tamanho corporal e o tamanho do armamento de machos e fêmeas variam em um gradiente natural de temperatura. O tamanho do corpo diminuiu com o aumento da temperatura, mas o dimorfismo sexual se manteve constante ao longo do gradiente de temperatura. Para o tamanho do armamento, encontramos uma relação negativa para machos e positiva para fêmeas. Conseqüentemente, a magnitude do dimorfismo sexual no tamanho do armamento diminuiu ao longo do gradiente de temperatura. Para entender o efeito da disponibilidade de alimento sobre a expressão de características morfológicas em cada um dos sexos, manipulamos a dieta durante o desenvolvimento de indivíduos provenientes de uma população de clima tropical e uma de clima temperado. Independente da população, o dimorfismo sexual foi causado por diferenças sexuais na dependência de condição. Machos e fêmeas diferiram não apenas na magnitude da resposta, mas também na direção. Em relação ao comprimento relativo dos fórceps, em particular, os resultados obtidos em laboratório não apóiam que a variação encontrada em campo se deve à disponibilidade de alimento. Outros fatores que não levamos em consideração, tais como densidade populacional, podem exercer um papel importante na resposta de machos e fêmeas em relação ao tamanho do armamento. Por fim, mais estudos experimentais comparando populações com diferenças marcantes de condições ambientais poderão lançar luz sobre quais fatores ecológicos podem ter favorecido a evolução do dimorfismo sexual dependente de condiçãoSexual dimorphism varies considerably among populations within species. This variation in the direction and magnitude of sexual dimorphism is partially explained by sexual differences in phenotypically plastic responses to environmental conditions and resource availability. Laboratory experiments have already shown that temperature and food availability are important factors promoting inter-individual morphological variation and that their effects differ between males and females. We used individuals of the earwig Labidura xanthopus (Dermaptera) collected from 20 Brazilian localities to investigate how body size and weapon size of males and females vary across a natural temperature gradient. Body size decreased with increasing temperature, but sexual size dimorphism remained constant across the temperature gradient. For weapon size, we found a negative relationship for males and a positive relationship for females. Thus, the magnitude of sexual dimorphism in weapon size decreased across the temperature gradient. To understand the effect of food availability on the expression of morphological traits in each sex, we manipulated the diet of individuals from a tropical and temperate population. Regardless of the population, sexual dimorphism was caused by sex-differences in condition dependence. Males and females differed not only in the magnitude of their responses, but also in the direction. Regarding the relative length of the forceps, in particular, our results do not support the interpretation that the morphological variation observed in the field is explained by differences in food availability. Other factors not considered here, such as population density, may play an important role in determining weapon size variation in males and females under natural conditions. Finally, more experimental studies comparing populations with marked differences in environmental conditions may shed light on which ecological factors have favored the evolution of condition-dependent sexual dimorphis