الازدواج الجنسي

الازدواج الجنسي هو حالةٌ تُظهر فيها الأجناس المختلفة لنفس النوع خصائص مورفولوجية متباينة ، بما في ذلك خصائص لا ترتبط مباشرةً بالتكاثر . ^{[ 1 ]} وتحدث هذه الحالة في معظم الأنواع ثنائية الجنس ، والتي تشمل معظم الحيوانات وبعض النباتات. وقد تشمل الاختلافات الخصائص الجنسية الثانوية ، والحجم، والوزن، واللون، والعلامات، أو السمات السلوكية أو الإدراكية. وقد أدى التنافس التناسلي بين الذكور إلى تطور مجموعة متنوعة من السمات ثنائية الشكل الجنسي. وتُستخدم سماتٌ عدوانيةٌ مثل الأسنان الحادة والرؤوس غير الحادة المُعززة كأدواتٍ للهجوم كأسلحةٍ في التفاعلات العدوانية بين المتنافسين. كما تطورت المظاهر السلبية مثل الريش الزخرفي أو التغريد بشكلٍ رئيسي من خلال الانتقاء الجنسي. ^{[ 2 ]} وقد تكون هذه الاختلافات طفيفةً أو مُبالغًا فيها، وقد تخضع للانتقاء الجنسي والانتقاء الطبيعي . وعكس الازدواج الجنسي هو التماثل الظاهري ، حيث لا يمكن تمييز كلا الجنسين بيولوجيًا عن بعضهما البعض. ^{[ 3 ]}

يُعرف التباين الجنسي المعكوس (RSD) بأنه حالة تكون فيها إناث نوع معين أكبر حجمًا أو أكثر زخرفة من الذكور. ومن بين الأنواع التي تُظهر هذا التباين بشكل واضح: الطيور الجارحة ، ^{[ 4 ]} والعناكب ، ^{[ 5 ]} وفقمة النمر ، وبعض الطيور الخواضة ؛ وفي الطيور الخواضة، غالبًا ما يترافق هذا التباين مع ازدواج الشكل الجنسي المعكوس ^{[ 6 ]} وانعكاس الأدوار الجنسية . ^{[ 7 ]}

معظم النباتات المزهرة خنثى ، لكن حوالي 6% من الأنواع لها ذكور وإناث منفصلة ( ثنائية المسكن ). ^{[ 25 ]} يُعدّ التباين الجنسي شائعًا في النباتات ثنائية المسكن ^{[ 26 ] : 403} والأنواع ثنائية المسكن . ^{[ 27 ] : 71}

تتشابه ذكور وإناث أنواع النباتات التي تُلقّحها الحشرات عمومًا في الشكل، لأن النباتات تُقدّم مكافآت (مثل الرحيق ) تُشجّع الملقّحات على زيارة زهرة أخرى مشابهة ، مُكمّلةً بذلك عملية التلقيح . تُعدّ أزهار الأوركيد من جنس كاتاسيتوم استثناءً مثيرًا للاهتمام لهذه القاعدة. إذ تُلصق ذكور هذه الأزهار حبوب اللقاح بقوة على نحل الأوجلوسين الملقّح . عندئذٍ، يتجنّب النحل الأزهار الذكرية الأخرى، ولكنه قد يزور الأزهار الأنثوية التي تختلف في شكلها عن الأزهار الذكرية. ^{[ 28 ]}

توجد استثناءات أخرى ثنائية الجنس، مثل Loxostylis alata ، حيث يكون للجنسين اختلافات واضحة، مما يؤدي إلى استثارة السلوك الأكثر كفاءة من الملقحات، التي تستخدم بعد ذلك الاستراتيجية الأكثر كفاءة في زيارة كل جنس من الزهرة بدلاً من البحث، على سبيل المثال، عن حبوب اللقاح في زهرة أنثوية تحمل الرحيق.

تُظهر بعض النباتات، كبعض أنواع إبرة الراعي ، ما يُشبه التباين الجنسي المتسلسل. فعلى سبيل المثال، قد تُظهر أزهار هذه الأنواع متوكها عند التفتح، ثم تتخلص من المتوك المُنهكة بعد يوم أو يومين، وربما يتغير لونها أيضًا أثناء نضوج المدقة . تميل الحشرات الملقحة المتخصصة إلى التركيز على المظهر الدقيق للأزهار التي تُلقحها، مما يوفر وقتها وجهدها ويخدم مصلحة النبات. بل إن بعض هذه النباتات تذهب إلى أبعد من ذلك، فتُغير مظهرها بعد التلقيح، مما يُثني الحشرات الملقحة عن زيارة المزيد منها. وهذا مفيد للطرفين، لأنه يتجنب إتلاف الثمرة النامية وإهدار جهد الملقح في زيارات غير مُجدية. في الواقع، تضمن هذه الاستراتيجية أن تتوقع الحشرات الملقحة مكافأة في كل مرة تزور فيها زهرة تُظهر مظهرها بشكل مناسب.

تمتلك إناث نبات فاليسنيريا أمريكانا المائي أزهارًا عائمة متصلة بساق زهرية طويلة ، وتُخصب هذه الأزهار عند ملامستها لإحدى آلاف الأزهار العائمة التي يطلقها الذكر. ^{[ 29 ]} يرتبط التباين الجنسي في أغلب الأحيان بالتلقيح بواسطة الرياح في النباتات، وذلك نتيجةً لانتقاء الذكور لنشر حبوب اللقاح بكفاءة مقابل الإناث لالتقاطها، كما في نبات ليوكاديندرون روبروم . ^{[ 30 ]}

قد يعتمد التباين الجنسي في النباتات أيضًا على التطور التناسلي. ويتضح ذلك في نبات القنب (Cannabis sativa) ، وهو نوع من أنواع القنب، حيث تكون معدلات التمثيل الضوئي أعلى في الذكور أثناء النمو، ولكنها أعلى في الإناث بمجرد أن تصبح النباتات ناضجة جنسيًا. ^{[ 31 ]}

كل نوع من النباتات الوعائية الحية التي تتكاثر جنسيًا يمر بتعاقب الأجيال؛ فالنباتات التي نراها حولنا هي في الغالب نباتات بوغية ثنائية المجموعة الكروموسومية ، لكن نسلها ليس البذور التي يعرفها الناس عادةً على أنها الجيل الجديد. في الواقع، البذرة هي نسل الجيل أحادي المجموعة الكروموسومية من الأمشاج الذكرية ( حبوب اللقاح ) والأمشاج الأنثوية ( أكياس الجنين في البويضات ). وبناءً على ذلك، يمكن اعتبار كل حبة لقاح نباتًا ذكريًا بحد ذاتها؛ فهي تنتج خلية منوية وتختلف اختلافًا كبيرًا عن النبات الأنثوي، أي المشيج الأنثوي الذي ينتج المشيج الأنثوي.

تُظهر الحشرات تنوعًا واسعًا في التباين الجنسي بين مختلف التصنيفات، بما في ذلك الحجم والزخرفة واللون. ^{[ 32 ]} وقد تطور التباين الجنسي في الحجم، الذي يميل لصالح الإناث، والذي يُلاحظ في العديد من التصنيفات، على الرغم من المنافسة الشديدة بين الذكور على الإناث. ^{[ 33 ]} ففي نحلة البناء الحمراء ( Osmia rufa )، على سبيل المثال، تكون الأنثى أكبر حجمًا وأعرض من الذكر، حيث يتراوح  حجم الذكور بين 8 و10 ملم، بينما يتراوح  حجم الإناث بين 10 و12 ملم. ^{[ 34 ]} وفي إمبراطور القيقب ( Asterocampa celtis )، تكون الإناث أكبر حجمًا من الذكور أيضًا. ^{[ 35 ]} ويعود سبب هذا التباين الجنسي إلى حجم الغذاء، حيث تستهلك الإناث كمية أكبر من حبوب اللقاح مقارنةً بالذكور. ^{[ 36 ]}

في بعض الأنواع، توجد أدلة على ازدواج الشكل الجنسي لدى الذكور، ولكن يبدو أنه مرتبط باختلاف الأدوار. ويُلاحظ ذلك في نوع النحل Macrotera portalis، حيث يوجد شكلان للذكور: أحدهما صغير الرأس وقادر على الطيران، والآخر كبير الرأس وغير قادر على الطيران. ^{[ 37 ]} كما يُظهر نحل Anthidium manicatum ازدواجًا جنسيًا يميل لصالح الذكور. وقد يكون اختيار الحجم الأكبر لدى الذكور على حساب الإناث في هذا النوع ناتجًا عن سلوكهم العدواني في الدفاع عن مناطقهم، وما يتبعه من اختلاف في فرص التزاوج. ^{[ 38 ]} ومن الأمثلة الأخرى نحل Lasioglossum hemichalceum ، وهو نوع من نحل العرق يُظهر ازدواجًا جسديًا كبيرًا بين الذكور من النسل. ^{[ 39 ]} ليس بالضرورة أن يكون هناك فرق كبير بين الجنسين في جميع حالات ازدواج الشكل الجنسي. فنحل Andrena agilissima هو نحل مناجم، حيث يكون حجم رأس الإناث أكبر قليلًا من الذكور. ^{[ 40 ]}

تؤدي الأسلحة إلى زيادة اللياقة من خلال تعزيز فرص النجاح في المنافسة بين الذكور في العديد من أنواع الحشرات. ^{[ 41 ]} قرون الخنفساء في نوع Onthophagus taurus عبارة عن نموات متضخمة في الرأس أو الصدر، وتظهر فقط لدى الذكور. كما يتميز نوع Copris ochus بازدواج شكلي جنسي واضح في قرون الرأس. ^{[ 42 ]} ومن الخنافس الأخرى التي تتميز بازدواج شكلي جنسي واضح مرتبط بالقرون، خنفساء Allomyrina dichotoma، المعروفة أيضًا باسم خنفساء وحيد القرن اليابانية . ^{[ 43 ]} هذه التراكيب مثيرة للإعجاب بسبب أحجامها المبالغ فيها. ^{[ 44 ]} هناك ارتباط مباشر بين طول قرون الذكور وحجم الجسم، وزيادة فرص الوصول إلى الإناث، وبالتالي تحسين اللياقة. ^{[ 44 ]} في أنواع أخرى من الخنافس، قد يمتلك كل من الذكور والإناث زينة مثل القرون. ^{[ 42 ]} بشكل عام، يزداد التباين الجنسي في حجم الحشرات داخل النوع الواحد مع ازدياد حجم الجسم. ^{[ 45 ]}

تمتلك بعض الحشرات من مختلف الرتب إناثًا ذات شكل يرقاني ، حيث تحتفظ الأنثى بشكلها اليرقي حتى مرحلة البلوغ بينما ينمو الذكور بشكل طبيعي. ^{[ 46 ]} ويحدث شكل أقل حدة من ذلك في حشرات أخرى ذات إناث غير قادرة على الطيران ولها أجنحة غير مكتملة النمو. ^{[ 47 ]}

يُظهر التباين الجنسي في الحشرات أيضًا ازدواجية اللون. ففي جنسي الفراشات Bicyclus و Junonia ، تطورت أنماط الأجنحة ثنائية الشكل نتيجةً للتعبير الجيني المحدود بالجنس، والذي يُساهم في حل الصراع الجنسي داخل الموضع الجيني ، مما يؤدي إلى زيادة لياقة الذكور. ^{[ 48 ]} وتنعكس طبيعة ازدواجية اللون الجنسية في فراشة Bicyclus anynana من خلال اختيار الإناث بناءً على بؤبؤ العين العاكس للأشعة فوق البنفسجية على السطح الظهري. ^{[ 49 ]} كما تُظهر فراشة الكبريت الشائعة ازدواجية اللون الجنسية؛ إذ يمتلك الذكور أجنحة صفراء متقزحة، بينما تكون أجنحة الإناث بيضاء وغير متقزحة. ^{[ 50 ]} ويظهر الانحراف المُنتقى طبيعيًا في التلوين الوقائي للإناث في الفراشات المُقلدة. ^{[ 51 ]}

في النمل والنحل والدبابير اللاسعة ( Aculeata )، تمتلك إناث العديد من الأنواع إبرة لاسعة مُعدّلة من آلة وضع البيض، بينما لا يمتلك الذكور إبرة لاسعة على الإطلاق. ^{[ 52 ]} بالإضافة إلى ذلك، تمتلك معظم إناث الدبابير اللاسعة 12 قطعة من قرون الاستشعار، بينما يمتلك الذكور 13 قطعة. ^{[ 52 ]} في الدبابير اللاسعة الاجتماعية (النمل والنحل الاجتماعي والدبابير الاجتماعية)، يوجد تباين شكلي معقد يشمل أيضًا الطبقات الاجتماعية. على سبيل المثال، في نحل العسل ، يكون الذكور ( الذكور الذكور ) هم الأكبر حجمًا، برؤوس كبيرة وعيون مجوفة (تكاد تلتقي عند قمة الرأس). ^{[ 53 ]} أما الإناث المُتكاثرة ( الملكات ) فلها أجسام أطول، مع استطالة البطن بشكل خاص خلال فترة وضع البيض، وعيونها ليست مجوفة. ^{[ 53 ]} الإناث التي لا تتكاثر عادةً ( العاملات ) أصغر حجماً من الذكور أو الملكات، ولديها تراكيب متخصصة (مثل سلال حبوب اللقاح لحمل حبوب اللقاح) لأنواع العمل المختلفة التي تؤديها. ^{[ 53 ]}

تُظهر العديد من مجموعات العنكبيات ازدواجًا شكليًا جنسيًا، ^{[ 54 ]} ولكنه يُدرس على نطاق واسع في العناكب. ففي عنكبوت النسيج الكروي Zygiella x-notata ، على سبيل المثال، يكون حجم جسم الإناث البالغة أكبر من حجم جسم الذكور البالغة. ^{[ 55 ]} يُظهر ازدواج الحجم ارتباطًا بأكل الإناث لبعضها البعض أثناء التزاوج ، ^{[ 56 ]} وهو أمر بارز في العناكب (ويُلاحظ أيضًا في الحشرات مثل فرس النبي ). في عنكبوت الذئب Tigrosa helluo ، الذي يُظهر ازدواجًا شكليًا في الحجم، تلجأ الإناث التي تعاني من نقص الغذاء إلى أكل الإناث لبعضها البعض بشكل متكرر. ^{[ 57 ]} لذلك، هناك خطر كبير لانخفاض لياقة الذكور بسبب أكل الإناث لبعضها البعض قبل التزاوج، مما أدى إلى اختيار الذكور للإناث الأكبر حجمًا لسببين: زيادة الخصوبة وانخفاض معدلات أكل الإناث لبعضها البعض. ^{[ 57 ]} بالإضافة إلى ذلك، ترتبط خصوبة الإناث ارتباطًا إيجابيًا بحجم جسمها، ويتم اختيار الإناث الأكبر حجمًا، وهو ما يُلاحظ في عائلة العناكب Araneidae . تستخدم جميع أنواع عناكب أرجوب ، بما فيها أرجوب برونيتشي ، هذه الطريقة. وقد طوّر بعض الذكور زينةً تشمل ربط الأنثى بالحرير، وامتلاك أرجل أطول نسبيًا، وتعديل شبكة الأنثى، والتزاوج أثناء تغذية الأنثى، أو تقديم هدية زواج ردًا على الافتراس الجنسي. ^{[ 57 ]} لا يخضع حجم جسم الذكر للانتقاء بسبب الافتراس في جميع أنواع العناكب مثل نيفيلا بيليبس ، ولكنه يُنتقى بشكل بارز في أنواع العناكب الأقل ازدواجًا شكليًا، والتي غالبًا ما تنتقي حجم الذكر الأكبر. ^{[ 58 ]} في عناكب الطاووس مثل ماراتوس فولانس ، يُعرف الذكور بمروحتهم الملونة المميزة التي تجذب الإناث أثناء التزاوج. ^{[ 59 ]}

تُعدّ الأسماك شعاعية الزعانف فئةً قديمةً ومتنوعةً، وتتميز بأوسع درجة من التباين الجنسي بين جميع فئات الحيوانات. ويشير فيربيرن إلى أن "الإناث عمومًا أكبر حجمًا من الذكور، لكن الذكور غالبًا ما تكون أكبر حجمًا في الأنواع التي تشهد قتالًا بين الذكور أو رعايةً أبويةً من الذكور... [وتتراوح الأحجام] من ذكور قزمة إلى ذكور أثقل من الإناث بأكثر من 12 ضعفًا." ^{[ 60 ]}

توجد حالات يكون فيها الذكور أكبر حجمًا بكثير من الإناث. ومن الأمثلة على ذلك سمكة لامبرولوجوس كاليبتيروس ، وهي نوع من أسماك البلطي. في هذه السمكة، يتميز الذكور بحجم يصل إلى 60 ضعف حجم الإناث. يُعتقد أن زيادة حجم الذكور ميزة، إذ يجمعون ويدافعون عن أصداف الحلزون الفارغة التي تتكاثر فيها الإناث. ^{[ 61 ]} يجب أن يكون الذكور أكبر حجمًا وأكثر قوة لجمع أكبر الأصداف. يجب أن يبقى حجم جسم الأنثى صغيرًا، لأنه لكي تتكاثر، يجب أن تضع بيضها داخل الأصداف الفارغة. إذا كبرت كثيرًا، فلن تتسع لها الأصداف ولن تتمكن من التكاثر. من المرجح أيضًا أن يكون صغر حجم جسم الأنثى مفيدًا لفرصها في العثور على صدفة غير مشغولة. الأصداف الكبيرة، على الرغم من تفضيل الإناث لها، غالبًا ما تكون محدودة التوفر. ^{[ 62 ]} وبالتالي، فإن نمو الأنثى محدود بحجم الصدفة، وقد تغير معدل نموها وفقًا لحجم الصدفة المتاحة. ^{[ 63 ]} بعبارة أخرى، تعتمد قدرة الذكر على جمع الأصداف الكبيرة على حجمه. فكلما كبر حجم الذكر، زادت الأصداف التي يستطيع جمعها. وهذا بدوره يسمح للإناث بأن تكون أكبر حجماً في عش الحضانة، مما يقلل من الفارق الكبير بين أحجام الجنسين. كما أن التنافس بين الذكور في هذا النوع من الأسماك يُسهم في اختيار الذكور الأكبر حجماً. فهناك تنافس شرس بين الذكور على الأراضي والوصول إلى الأصداف الأكبر حجماً. يفوز الذكور الأكبر حجماً في المعارك ويسرقون الأصداف من منافسيهم. مثال آخر هو سمكة التنين ، حيث يكون الذكور أكبر حجماً بكثير من الإناث ويمتلكون زعانف أطول.

يُلاحظ التباين الجنسي أيضًا في الأسماك الخنثى، وتُعرف هذه الأنواع بالخنثى المتتابعة . غالبًا ما تتضمن دورات التكاثر في الأسماك التحول الجنسي من أنثى إلى ذكر، حيث توجد علاقة وثيقة بين النمو وجنس الفرد ونظام التزاوج الذي يعمل ضمنه. ^{[ 64 ]} في أنظمة التزاوج التي يهيمن فيها الذكور على التزاوج مع العديد من الإناث، يلعب الحجم دورًا هامًا في نجاح التكاثر لدى الذكور. ^{[ 65 ]} يميل الذكور إلى أن يكونوا أكبر حجمًا من الإناث في نفس العمر، ولكن من غير الواضح ما إذا كانت الزيادة في الحجم ناتجة عن طفرة نمو وقت التحول الجنسي أو عن تاريخ النمو الأسرع لدى الأفراد الذين يتغير جنسهم. ^{[ 66 ]} يستطيع الذكور الأكبر حجمًا كبح نمو الإناث والسيطرة على الموارد البيئية.

يلعب التنظيم الاجتماعي دورًا كبيرًا في تغيير جنس الأسماك. غالبًا ما يُلاحظ أن السمكة تُغير جنسها عند غياب ذكر مهيمن ضمن التسلسل الهرمي الاجتماعي. الإناث التي تُغير جنسها هي عادةً تلك التي تُحقق وتحافظ على ميزة الحجم الأولي في بداية حياتها. في كلتا الحالتين، تكون الإناث التي تُغير جنسها إلى ذكور أكبر حجمًا، وغالبًا ما تُشكل مثالًا جيدًا على ازدواج الشكل الجنسي.

في حالات أخرى مع الأسماك، يمر الذكور بتغيرات ملحوظة في حجم الجسم، بينما تمر الإناث بتغيرات شكلية لا تُرى إلا من الداخل. على سبيل المثال، في سمك السلمون الأحمر ، يزداد حجم الذكور عند البلوغ، بما في ذلك زيادة في عمق الجسم، وارتفاع الحدبة، وطول الخطم. أما الإناث، فتشهد تغيرات طفيفة في طول الخطم، لكن الفرق الأبرز هو الزيادة الكبيرة في حجم الغدد التناسلية ، والتي تُشكل حوالي 25% من كتلة الجسم. ^{[ 67 ]}

لوحظ الانتقاء الجنسي لزينة الإناث في سمكة غوبيسكولوس فلافيسينس ، المعروفة باسم سمكة الغوبي ذات البقعتين. ^{[ 68 ]} تشير الفرضيات التقليدية إلى أن التنافس بين الذكور هو المحرك الأساسي للانتقاء. مع ذلك، يشير الانتقاء للزينة ضمن هذا النوع إلى إمكانية اختيار الصفات الأنثوية البارزة إما من خلال التنافس بين الإناث أو من خلال اختيار الذكور للأنثى. ^{[ 68 ]} بما أن الزينة القائمة على الكاروتينات تدل على جودة الشريك، فإن إناث سمكة الغوبي ذات البقعتين التي يكتسب بطنها لونًا برتقاليًا زاهيًا خلال موسم التكاثر تُعتبر مرغوبة لدى الذكور. ^{[ 69 ]} يستثمر الذكور بكثافة في النسل خلال فترة الحضانة، مما يؤدي إلى تفضيل الإناث الملونة نظرًا لجودة بيضها العالية. ^{[ 69 ]}

في البرمائيات والزواحف، تتفاوت درجة الازدواج الجنسي بشكل كبير بين المجموعات التصنيفية . وقد ينعكس هذا الازدواج في أي مما يلي: التشريح؛ الطول النسبي للذيل؛ الحجم النسبي للرأس؛ الحجم الكلي كما هو الحال في العديد من أنواع الأفاعي والسحالي ؛ التلوين كما هو الحال في العديد من البرمائيات والثعابين والسحالي ، وكذلك في بعض السلاحف ؛ وجود زينة كما هو الحال في العديد من السحالي ؛ وجود سلوكيات جنسية محددة شائعة في العديد من السحالي؛ والخصائص الصوتية التي تُلاحظ بشكل متكرر في الضفادع .

تُظهر سحالي الأنول تباينًا واضحًا في الحجم، حيث يكون الذكور عادةً أكبر حجمًا من الإناث بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، يبلغ متوسط ​​طول ذكر أنوليس ساجري 53.4  ملم مقابل 40  ملم للإناث. ^{[ 70 ]} وقد فُسِّر اختلاف أحجام رؤوس الأنول باختلافات في مسار هرمون الإستروجين. ^{[ 71 ]} يُعزى التباين الجنسي في السحالي عمومًا إلى تأثيرات الانتقاء الجنسي، ولكن آليات أخرى، بما في ذلك التباين البيئي وانتقاء الخصوبة، تُقدم تفسيرات بديلة. ^{[ 72 ]} يُحفَّز ظهور التباين اللوني في السحالي بتغيرات هرمونية عند بداية النضج الجنسي، كما هو الحال في سحالي بسامودروموس ألجيروس ، وسكيلوبوروس غادوفيا ، وسكيلوبوروس أوندولاتيس إريثروشيلوس . ^{[ 72 ]} كما يُلاحظ التباين الجنسي في الحجم في أنواع الضفادع مثل بسامودروموس بيبروني .

تتميز سحالي التنين الملونة الذكور، Ctenophorus pictus ، بألوانها الزاهية اللافتة للنظر خلال موسم التزاوج، إلا أن لونها يتلاشى مع التقدم في العمر . ويبدو أن لون الذكور يعكس قدرة فطرية مضادة للأكسدة تحمي من تلف الحمض النووي التأكسدي . ^{[ 73 ]} ومن المرجح أن يكون لون الذكور خلال موسم التزاوج مؤشرًا للإناث على مستوى تلف الحمض النووي التأكسدي (وهو عنصر مهم من عناصر الشيخوخة) لدى الذكور المحتملين للتزاوج. ^{[ 73 ]}

طُرحت آليات محتملة لتفسير التطور الكلي للازدواج الجنسي في الحجم لدى الطيور. تشمل هذه الآليات الانتقاء الجنسي، والانتقاء لزيادة الخصوبة لدى الإناث، واختلاف التخصص البيئي بين الجنسين، والتناسب النسبي، إلا أن أهميتها النسبية لا تزال غير مفهومة تمامًا. ^{[ 74 ] [ 75 ]} يتجلى الازدواج الجنسي في الطيور في اختلافات الحجم أو الريش بين الجنسين. يختلف الازدواج الجنسي في الحجم بين المجموعات التصنيفية، حيث يكون الذكور عادةً أكبر حجمًا، وإن لم يكن هذا هو الحال دائمًا، كما في الطيور الجارحة ، والطيور الطنانة ، وبعض أنواع الطيور غير القادرة على الطيران. ^{[ 76 ] [ 77 ]} يختلف الازدواج الجنسي في الريش أيضًا، سواءً من حيث الزخرفة أو اللون، مع أن الذكور عادةً ما تكون أكثر زخرفةً أو ذات ألوان زاهية. ^{[ 78 ]} تُعزى هذه الاختلافات إلى عدم تساوي المساهمات التناسلية بين الجنسين. ^{[ 79 ]} يُنتج هذا الاختلاف ميلًا أقوى لدى الإناث نظرًا لتحملهن مخاطر أكبر في إنجاب الصغار. في بعض الأنواع، ينتهي دور الذكر في التكاثر عند التزاوج، بينما في أنواع أخرى يصبح الذكر هو مقدم الرعاية الرئيسي (أو الوحيد). وقد تطورت أشكال الريش المتعددة لتعكس هذه الاختلافات ومقاييس أخرى للكفاءة الإنجابية، مثل الحالة البدنية ^{[ 80 ] أو البقاء على قيد الحياة [ 81 ]} . ويرسل النمط الظاهري للذكر إشارات إلى الإناث اللاتي يخترن بعد ذلك الذكر "الأكثر كفاءة" المتاح.

يُعدّ التباين الجنسي نتاجًا لعوامل وراثية وبيئية. ومن الأمثلة على التباين الجنسي الذي تحدده الظروف البيئية طائر الجنية أحمر الظهر . يُمكن تصنيف ذكور هذا الطائر إلى ثلاث فئات خلال موسم التكاثر : ذكور سوداء للتكاثر، وذكور بنية للتكاثر، وذكور بنية مساعدة. ^{[ 80 ]} تنشأ هذه الاختلافات استجابةً لحالة جسم الطائر: فإذا كان سليمًا، فإنه يُنتج المزيد من الأندروجينات، وبالتالي يُصبح ذكورًا سوداء للتكاثر، بينما تُنتج الطيور الأقل صحة كمية أقل من الأندروجينات، فتُصبح ذكورًا بنية مساعدة. ^{[ 80 ]} وبالتالي، يتحدد نجاح الذكر في التكاثر بنجاحه خلال موسم التكاثر غير الرسمي في كل عام، مما يجعل نجاحه في التكاثر يختلف باختلاف الظروف البيئية في كل عام.

تؤثر أنماط وسلوكيات الهجرة أيضًا على التباين الجنسي. ويعود هذا الجانب بدوره إلى التباين في الحجم بين الأنواع. فقد ثبت أن الذكور الأكبر حجمًا أكثر قدرة على التكيف مع صعوبات الهجرة، وبالتالي أكثر نجاحًا في التكاثر عند وصولها إلى وجهة التكاثر. ^{[ 83 ]} عند النظر إلى هذا من منظور تطوري، تبرز العديد من النظريات والتفسيرات. إذا كانت هذه هي النتيجة في كل موسم هجرة وتكاثر، فمن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى زيادة عدد الذكور من خلال الانتقاء الجنسي. ويكون الانتقاء الجنسي قويًا عند إدخال عامل الانتقاء البيئي أيضًا. قد يدعم الانتقاء البيئي صغر حجم الفراخ إذا وُلدت هذه الفراخ في منطقة سمحت لها بالنمو إلى حجم أكبر، حتى وإن لم تكن قادرة في الظروف العادية على بلوغ هذا الحجم الأمثل للهجرة. عندما توفر البيئة مزايا وعيوبًا من هذا القبيل، تضعف قوة الانتقاء، وتُعطى القوى البيئية وزنًا مورفولوجيًا أكبر. كما يمكن أن يُحدث التباين الجنسي تغييرًا في توقيت الهجرة، مما يؤدي إلى اختلافات في نجاح التزاوج داخل جماعة الطيور. ^{[ 84 ]} عندما يُنتج التباين الجنسي هذا القدر الكبير من الاختلاف بين الجنسين وبين أفراد كل جنس، قد تحدث آثار تطورية متعددة. وقد يؤدي هذا التوقيت إلى ظاهرة نشوء أنواع جديدة إذا أصبح التباين شديدًا ومواتيًا لنتيجتين مختلفتين. ويُحافظ على التباين الجنسي بفعل الضغوط المتضادة للانتقاء الطبيعي والانتقاء الجنسي. فعلى سبيل المثال، يزيد التباين الجنسي في التلوين من تعرض أنواع الطيور للافتراس من قِبل صقور العصفور الأوروبية في الدنمارك. ^{[ 85 ]} يُفترض أن زيادة التباين الجنسي تعني أن الذكور أكثر سطوعًا ووضوحًا، مما يؤدي إلى زيادة الافتراس. ^{[ 85 ]} علاوة على ذلك، قد يأتي إنتاج زخارف أكثر مبالغة لدى الذكور على حساب تثبيط وظائف المناعة. ^{[ 80 ]} طالما أن الفوائد التناسلية لهذه السمة الناتجة عن الانتقاء الجنسي تفوق التكاليف التي يفرضها الانتقاء الطبيعي، فإن هذه السمة ستنتشر في جميع أنحاء الجماعة. تتجلى الفوائد الإنجابية في زيادة عدد النسل، بينما يفرض الانتقاء الطبيعي تكاليف تتمثل في انخفاض معدل البقاء. وهذا يعني أنه حتى لو تسببت هذه السمة في موت الذكور مبكرًا، فإنها تظل مفيدة طالما أن الذكور الحاملين لها ينجبون نسلًا أكثر من الذكور غير الحاملين لها. يحافظ هذا التوازن على التباين الجنسي في هذه الأنواع، ويضمن أن الجيل التالي من الذكور الناجحين سيُظهر أيضًا هذه السمات الجذابة للإناث.

غالبًا ما تُؤدي هذه الاختلافات في الشكل والأدوار التناسلية إلى اختلافات في السلوك. وكما ذُكر سابقًا، غالبًا ما يكون للذكور والإناث أدوار مختلفة في التكاثر. ويخضع سلوك التودد والتزاوج لدى الذكور والإناث لتنظيم هرموني كبير طوال حياة الطائر. ^{[ 86 ]} تُفرز الهرمونات المنشطة خلال فترة البلوغ والرشد، وتعمل على تنشيط سلوكيات معينة عند الحاجة، مثل الدفاع عن المنطقة خلال موسم التكاثر. ^{[ 86 ]} أما الهرمونات التنظيمية، فتُفرز فقط خلال فترة حرجة في المراحل المبكرة من النمو، إما قبل الفقس مباشرة أو بعده مباشرة لدى معظم الطيور، وتُحدد أنماط السلوك لبقية حياة الطائر. ^{[ 86 ]} قد تُسبب هذه الاختلافات السلوكية حساسية مفرطة للضغوط البشرية. ^{[ 87 ]} تتكاثر إناث طائر الحسون في سويسرا في مراعي تُدار بشكل مكثف. ^{[ 87 ]} ويؤدي الحصاد المبكر للأعشاب خلال موسم التكاثر إلى زيادة وفيات الإناث. ^{[ 87 ]} غالبًا ما تكون أعداد العديد من الطيور منحازة نحو الذكور، وعندما تزيد الاختلافات الجنسية في السلوك من هذه النسبة، تتناقص أعدادها بوتيرة أسرع. ^{[ 87 ]} كما أن ليس كل الصفات ثنائية الشكل الجنسي لدى الذكور ناتجة عن هرمونات مثل التستوستيرون، بل هي جزء طبيعي من النمو، مثل الريش. ^{[ 88 ]} بالإضافة إلى ذلك، يشير التأثير الهرموني القوي على الاختلافات الظاهرية إلى أن الآلية والأساس الجيني لهذه الصفات ثنائية الشكل الجنسي قد يشملان عوامل النسخ أو العوامل المساعدة بدلاً من التسلسلات التنظيمية. ^{[ 89 ]}

قد يؤثر التباين الجنسي أيضًا على الاختلافات في استثمار الوالدين خلال فترات ندرة الغذاء. فعلى سبيل المثال، في طائر الأطيش أزرق القدمين ، تنمو فراخ الإناث أسرع من الذكور، مما يؤدي إلى إنتاج الذكور، وهي الجنس الأصغر، خلال فترات نقص الغذاء. وهذا بدوره يُحقق أقصى قدر من النجاح التناسلي للوالدين طوال حياتهما. ^{[ 90 ]} وفي طائر الزقزاق أسود الذيل ( Limosa limosa limosa )، تكون الإناث أيضًا هي الجنس الأكبر، وتكون معدلات نمو فراخ الإناث أكثر تأثرًا بظروف البيئة المحدودة. ^{[ 91 ]}

قد يظهر التباين الجنسي فقط خلال موسم التزاوج؛ إذ لا تُظهر بعض أنواع الطيور سمات ثنائية الشكل إلا في التغيرات الموسمية. ويُبدّل ذكور هذه الأنواع ريشها إلى لون أقل سطوعًا أو أقل وضوحًا خلال موسم التكاثر. ^{[ 89 ]} ويحدث هذا لأن تركيز هذه الأنواع ينصبّ على البقاء أكثر من التكاثر، مما يؤدي إلى تحوّلها إلى حالة أقل زخرفية.

وبالتالي، فإن الازدواج الجنسي له تداعيات هامة على جهود الحفاظ على البيئة. ومع ذلك، لا يقتصر الازدواج الجنسي على الطيور فحسب، بل هو مهم أيضًا للحفاظ على العديد من الحيوانات. يمكن أن تؤدي هذه الاختلافات في الشكل والسلوك إلى الفصل الجنسي ، والذي يُعرَّف بأنه اختلافات بين الجنسين في استخدام المساحة والموارد. ^{[ 92 ]} أُجريت معظم أبحاث الفصل الجنسي على ذوات الحوافر، ^{[ 92 ]} ولكن هذه الأبحاث تمتد لتشمل الخفافيش ، ^{[ 93 ]} والكنغر ، ^{[ 94 ]} والطيور. ^{[ 95 ]} حتى أنه تم اقتراح خطط حماية خاصة بكل جنس للأنواع التي تتميز بفصل جنسي واضح. ^{[ 93 ]}

تم اقتراح مصطلح "التشابه الشكلي" (حيث يشير البادئة العددية اللاتينية sesqui- إلى واحد ونصف، أي في منتصف المسافة بين mono- (واحد) و di- (اثنان)) لوصف أنواع الطيور التي "يمتلك فيها كلا الجنسين نمط ريش متشابهًا بشكل أساسي، على الرغم من أن الأنثى يمكن تمييزها بوضوح بسبب لونها الباهت أو المتلاشي ". ^{[ 96 ] : 14} ومن الأمثلة على ذلك عصفور الكاب ( Passer melanurus )، ^{[ 96 ] : 67،} وعصفور الحمر (النوع الفرعي P.  motinensis motinensis )، ^{[ 96 ] : 80} ، وعصفور السكسول ( P.  ammodendri ). ^{[ 96 ] : 245}

يتطلب فحص أحافير الديناصورات غير الطائرة بحثًا عن خصائص التباين الجنسي توفر بقايا هيكلية ونسيجية كاملة ومتصلة. وباعتبارها كائنات أرضية، تخضع جثث الديناصورات لتأثيرات بيئية وجغرافية تؤثر حتمًا على درجة حفظها. ولا يُعد توفر بقايا محفوظة جيدًا أمرًا مضمونًا نتيجةً للتحلل والتحجر . وقد بحث بعض علماء الحفريات عن التباين الجنسي بين الديناصورات باستخدام الإحصاءات والمقارنة مع الحيوانات الحديثة ذات الصلة البيئية أو التطورية .

الأباتوصور والدبلودوكس

كانت إناث الأباتوصور والدبلودوكس تمتلك فقرات ذيلية متصلة تسمح لها بإبقاء ذيولها مرفوعة للمساعدة في التزاوج. وقد أظهر اكتشاف أن هذا الاندماج يحدث في 50% فقط من هياكل الأباتوصور والدبلودوكس، و 25% من هياكل الكاماراصور، أن هذه سمة ثنائية الشكل الجنسي.

ثيروبودا

افترضت بعض الدراسات أن ذكور الثيروبودات كانت تمتلك قضيبًا قابلًا للسحب، وهي سمة مشابهة للتماسيح الحديثة . وقد فُحصت هياكل التماسيح لتحديد ما إذا كان هناك مكون هيكلي مميز بين الجنسين، وذلك للمساعدة في فهم الاختلافات الجسدية بين ذكور وإناث الثيروبودات. وكشفت النتائج أن النتوءات الذيلية لدى ذكور التماسيح، والتي تُستخدم لتثبيت عضلات القضيب، كانت أكبر بكثير من تلك الموجودة لدى الإناث. وقد وُجهت انتقادات لهذه النتائج، لكنها لا تزال موضع نقاش بين المؤيدين والمعارضين.

أورنيثوبودا

ركزت الدراسات التي تناولت الازدواج الجنسي في الهادروصورات عمومًا على العرف الجمجمي المميز ، والذي يُرجح أنه كان له دور في التزاوج. وقد كشفت دراسة بيومترية شملت 36 جمجمة عن وجود ازدواج جنسي في عرف 3 أنواع من الهادروصورات. ويمكن تصنيف هذه الأعراف إلى أعراف كاملة (للذكور) وأخرى ضيقة (للإناث)، وقد يكون لها دور في التنافس على التزاوج بين أفراد الجنس الواحد.

السيراتوبسيات

بحسب سكوت د. سامبسون، إذا كانت السيراتوبسيدات تُظهر ازدواجًا جنسيًا، فإن النظائر البيئية الحديثة تشير إلى أنه سيظهر في تراكيب العرض، مثل القرون والزوائد الأنفية. لا يوجد دليل قاطع على وجود ازدواج جنسي في حجم الجسم أو إشارات التزاوج لدى السيراتوبسيدات، على الرغم من وجود أدلة على أن السيراتوبسي البدائي بروتوسيراتوبس أندروزي كان يمتلك جنسين يمكن تمييزهما بناءً على حجم الزوائد الأنفية والبروز الأنفي. يتوافق هذا مع مجموعات رباعيات الأطراف الأخرى المعروفة ، حيث تميل الحيوانات متوسطة الحجم إلى إظهار ازدواج جنسي أكثر وضوحًا من الحيوانات الأكبر حجمًا. مع ذلك، يُقترح أن هذه الاختلافات يُمكن تفسيرها بشكل أفضل من خلال التباين داخل النوع الواحد والتباين النمائي بدلًا من الازدواج الجنسي. ^{[ 97 ]} إضافةً إلى ذلك، تشمل العديد من السمات ذات الازدواج الجنسي التي ربما وُجدت لدى السيراتوبسيدات اختلافات في الأنسجة الرخوة، مثل التلوين أو اللغد ، والتي من غير المرجح أن تكون قد حُفظت في السجل الأحفوري.

الستيغوصورات

كشفت دراسة أجريت عام 2015 على عينات من هيسبيروسورس ميوسي عن وجود ازدواج شكلي جنسي في شكل الصفائح الجلدية. ووُصفت صورتان شكليتان للصفائح: إحداهما قصيرة وعريضة وبيضوية الشكل، والأخرى أطول وأضيق. ^{[ 98 ] [ 99 ]}

في 45% من أنواع الثدييات، يكون الذكور أكبر حجماً من الإناث، وفي 39% منها يتساوى حجم الذكور والإناث، بينما في 16% من الثدييات تكون الإناث أكبر حجماً من الذكور. [100] تؤثر الجينات والهرمونات ^{على تكوين أدمغة} العديد من الحيوانات قبل الولادة (أو الفقس )، وكذلك على سلوك الأفراد البالغين. تؤثر الهرمونات بشكل كبير على تكوين دماغ الإنسان، وكذلك على نمو الدماغ في سن البلوغ. لاحظت مراجعة نُشرت عام 2004 في مجلة Nature Reviews Neuroscience أنه "نظراً لسهولة التلاعب بمستويات الهرمونات مقارنةً بالتعبير عن جينات الكروموسومات الجنسية، فقد دُرست تأثيرات الهرمونات على نطاق أوسع بكثير، وهي مفهومة بشكل أفضل بكثير من التأثيرات المباشرة لجينات الكروموسومات الجنسية في الدماغ". وخلصت المراجعة إلى أنه في حين "يبدو أن التأثيرات التمايزية لإفرازات الغدد التناسلية هي السائدة"، فإن مجموعة الأبحاث الحالية "تدعم فكرة أن الاختلافات الجنسية في التعبير العصبي لجينات X وY تُسهم بشكل كبير في الاختلافات الجنسية في وظائف الدماغ والأمراض". ^{[ 101 ]}

الفقمات

تُظهر الثدييات البحرية بعضًا من أكبر الفروقات في الحجم بين الجنسين بين الثدييات، وذلك بسبب الانتقاء الجنسي وعوامل بيئية مثل موقع التكاثر. ^{[ 102 ]} يختلف نظام التزاوج لدى الفقمات من تعدد الزوجات إلى الزواج الأحادي المتسلسل . وتُعرف الفقمات بنموها التفاضلي المبكر واستثمارها الأمومي، إذ أن الحليب هو الغذاء الوحيد لصغارها حديثي الولادة. ^{[ 103 ]} على سبيل المثال، يكون ذكور صغار أسد البحر أكبر حجمًا بشكل ملحوظ (أثقل بنسبة 10% وأطول بنسبة 2%) من الإناث عند الولادة. ^{[ 104 ]} ويمكن أن يختلف نمط الاستثمار التفاضلي بشكل رئيسي قبل الولادة وبعدها. ^{[ 105 ]} يُعدّ فقمة الفيل الجنوبية (Mirounga leonina ) من أكثر الثدييات ازدواجًا شكليًا. ^{[ 106 ]}

الرئيسيات

تُظهر معظم الرئيسيات الشبيهة بالإنسان ازدواجًا جنسيًا في خصائص بيولوجية مختلفة، مثل حجم الجسم، وحجم الأنياب، وبنية الجمجمة والوجه، وأبعاد الهيكل العظمي، ولون الفراء وعلاماته، والصوت. أما الرئيسيات ذات الأنف الرطب والترسير ، فهي في الغالب أحادية الشكل.

البشر

أعلى: رسم توضيحي مُنمّق للبشر على لوحة الرواد ، يُظهر كلاً من الذكر (يسار) والأنثى (يمين). أسفل: مقارنة بين حوض الذكر (يسار) وحوض الأنثى (يمين) .

بحسب كلارك سبنسر لارسن ، يُظهر الإنسان العاقل المعاصر تباينًا جنسيًا واسعًا، حيث يختلف متوسط ​​كتلة الجسم بين الجنسين بنحو 15%. ^{[ 107 ]} وتتناول نقاشات مستفيضة في الأدبيات الأكاديمية المزايا التطورية المحتملة المرتبطة بالتنافس الجنسي (سواءً داخل الجنس الواحد أو بين الجنسين)، فضلًا عن الاستراتيجيات الجنسية قصيرة وطويلة الأجل. ^{[ 108 ]} ووفقًا لدالي وويلسون، "يختلف الجنسان في البشر أكثر مما يختلفان في الثدييات أحادية الزواج، ولكنهما أقل بكثير مما يختلفان فيه في الثدييات متعددة الزوجات للغاية." ^{[ 109 ]}

تؤدي التغيرات المصاحبة للبلوغ لدى الذكور إلى زيادة هرمون التستوستيرون عشرة أضعاف مقارنةً بالإناث. وبفضل تأثيرات التستوستيرون، يكتسب الذكور عظامًا أقوى وأكثر كثافة، بالإضافة إلى زيادة في الكتلة العضلية والقوة خلال فترة البلوغ. في المتوسط، يمتلك الذكور البالغون من 10 إلى 20 ضعفًا من هرمون التستوستيرون مقارنةً بالإناث البالغات، حيث تتراوح مستويات التستوستيرون لدى الذكور بين 300 و1000 نانوجرام لكل ديسيلتر من الدم (نانوجرام/ديسيلتر)، بينما تتراوح مستويات التستوستيرون لدى الإناث البالغات بين 15 و70  نانوجرام/ديسيلتر. ^{[ 110 ] [ 111 ]} وتشير إحدى الدراسات التي حللت بيانات أطفال تتراوح أعمارهم بين 5 و10 سنوات إلى أن الأولاد، حتى قبل البلوغ، يكونون أقوى بنسبة 17% تقريبًا في الجزء العلوي من الجسم و8% تقريبًا في الجزء السفلي من الجسم مقارنةً بالفتيات. ^{[ 112 ]} بعد البلوغ، تتسع هذه الفجوة بشكل ملحوظ، حيث أظهرت دراسة حللت بيانات المراهقين الذين تتراوح أعمارهم بين 14 و17 عامًا أن الذكور من نفس الفئة العمرية يتمتعون بقوة أكبر بنسبة 50% في الجزء العلوي من الجسم و30% في الجزء السفلي منه مقارنةً بالإناث. ^{[ 112 ]} تشير الدراسات إلى أن كثافة المعادن في العظام (BMD) لدى الرجال أعلى منها لدى النساء، حيث تبلغ قيم BMD حوالي 3.88 غ/سم² للرجال و2.90 غ/سم² للنساء، مما يدل على أن عظام الذكور أكثر كثافة بنحو 30% من عظام الإناث. ^{[ 113 ] [ 114 ]}

يبلغ متوسط ​​معدل الأيض الأساسي لدى الذكور المراهقين حوالي 6% أعلى منه لدى الإناث، ويرتفع إلى حوالي 10% بعد البلوغ. تميل الإناث إلى تحويل كمية أكبر من الطعام إلى دهون ، بينما يحول الذكور كمية أكبر إلى عضلات ومخزون طاقة متداول. تُظهر الدراسات نتائج متباينة حول اختلاف قوة الجسم بين الجنسين. فبحسب تيم هيويت، مدير الأبحاث في قسم الطب الرياضي بمركز ويكسنر الطبي بجامعة ولاية أوهايو ، يتمتع الرجال بقوة أكبر في الجزء العلوي من الجسم بنسبة 40-50%، وقوة أكبر في الجزء السفلي من الجسم بنسبة 10-20%. ^{[ 115 ]} وتشير دراسة طبية أخرى إلى أن الإناث يتمتعن بقوة في الجزء العلوي من الجسم تعادل 50-60% من قوة الذكور، وقوة في الجزء السفلي من الجسم تعادل 60-70% من قوة الذكور. ^{[ 116 ]}

يكون الفرق في القوة نسبةً إلى كتلة الجسم أقل وضوحًا لدى الأفراد المدربين. في رفع الأثقال الأولمبي، تتراوح الأرقام القياسية للرجال من 5.5 أضعاف كتلة الجسم في أدنى فئة وزن إلى 4.2 أضعاف في أعلى فئة وزن، بينما تتراوح الأرقام القياسية للنساء من 4.4 أضعاف إلى 3.8 أضعاف، أي بفارق معدل حسب الوزن يتراوح بين 10 و20% فقط، وفارق مطلق يبلغ حوالي 30% (أي 492  كجم مقابل 348  كجم لفئات الوزن المفتوحة؛ انظر الأرقام القياسية لرفع الأثقال الأولمبي ).

أظهرت دراسة، أجريت بتحليل التصنيفات العالمية السنوية من عام 1980 إلى عام 1996، أن أزمنة الجري لدى الذكور كانت أسرع بنسبة 10% في المتوسط ​​من الإناث، ويعود ذلك إلى أن اتساع الوركين لدى الإناث يُعد عائقًا بيوميكانيكيًا للجري. ^{[ 117 ]} ويرجع ذلك إلى أن اتساع الوركين يؤدي إلى زيادة زاوية Q (الزاوية بين الورك والركبة)، مما يُغير من محاذاة الأطراف السفلية لدى الإناث. وهذا بدوره يؤثر على كفاءة نقل القوة عبر الساقين أثناء الجري، كما يُقلل من كفاءة البيوميكانيكا الحركية للجري مقارنةً بالذكور ذوي الوركين الأضيق وعظم الفخذ الأطول . ^{[ 118 ] [ 119 ]} ومع ذلك، تتمتع الإناث بمقاومة أعلى للإجهاد من الذكور، حيث يُمكنهن مقاومة الإجهاد بشكل أفضل عند بذل جهد دون الحد الأقصى. ^{[ 120 ] [ 121 ]}

في بداية المراهقة، تكون الإناث أطول قامةً من الذكور في المتوسط ​​(إذ تميل الإناث إلى بلوغ سن البلوغ مبكراً )، لكن الذكور، في المتوسط، يتفوقون عليهن في الطول في أواخر المراهقة ومرحلة البلوغ. في الولايات المتحدة، يزيد طول الذكور البالغين عن الإناث البالغات بنسبة 9% ^{[ 122 ]} ويزيد وزنهم بنسبة 16.5% ^{[ 123 ] في المتوسط.}

يمتلك الذكور عادةً قصبات هوائية أكبر وشعب هوائية متفرعة ، مع حجم رئوي أكبر بنسبة 30% تقريبًا لكل وحدة كتلة جسم . في المتوسط، يمتلك الذكور قلوبًا أكبر، ومعدل ضربات قلب أبطأ ، وعدد خلايا دم حمراء أعلى بنسبة 10% ، ومستوى هيموجلوبين أعلى ، وبالتالي قدرة أكبر على حمل الأكسجين. كما أن لديهم مستويات أعلى من عوامل التخثر في الدورة الدموية ( فيتامين ك ، والبروثرومبين، والصفائح الدموية ). تؤدي هذه الاختلافات إلى التئام أسرع للجروح وحساسية أقل لألم الأعصاب بعد الإصابة. ^{[ 124 ]} عند الذكور، تحدث الإصابة المسببة للألم في العصب المحيطي من خلال الخلايا الدبقية الصغيرة ، بينما تحدث عند الإناث من خلال الخلايا التائية (باستثناء النساء الحوامل، اللواتي يتبعن نمط الذكور). ^{[ 125 ]}

تمتلك الإناث عادةً عددًا أكبر من خلايا الدم البيضاء (المخزنة والمتداولة)، بالإضافة إلى عدد أكبر من الخلايا المحببة والخلايا اللمفاوية البائية والتائية . كما ينتجن أجسامًا مضادة أكثر وبمعدل أسرع من الذكور، ولذلك يُصبن بأمراض معدية أقل ، وتكون فترة وفاتهن أقصر. ^{[ 124 ]} يرى علماء السلوك الحيواني أن الإناث، من خلال تفاعلهن مع إناث أخريات وذرية متعددة في مجموعات اجتماعية، اكتسبن هذه الصفات كميزة انتقائية . ^{[ 126 ] [ 127 ] [ 128 ] [ 129 ] [ 130 ]} تتمتع الإناث بحساسية أعلى للألم نتيجةً للاختلافات العصبية المذكورة سابقًا والتي تزيد من الإحساس، وبالتالي يحتجن إلى جرعات أعلى من مسكنات الألم بعد الإصابة. ^{[ 125 ]} تؤثر التغيرات الهرمونية لدى الإناث على حساسية الألم، وتتمتع النساء الحوامل بنفس حساسية الذكور. كما أن تحمل الألم الحاد يكون أكثر ثباتًا على مدار العمر لدى الإناث مقارنةً بالذكور، على الرغم من هذه التغيرات الهرمونية. ^{[ 131 ]} على الرغم من الاختلافات في الإحساس الجسدي، فإن كلا الجنسين لديهما قدرة نفسية مماثلة على تحمل الألم (أو القدرة على التعامل معه وتجاهله). ^{[ 132 ]}

في الدماغ البشري ، لوحظ اختلاف بين الجنسين في نسخ زوج الجينات PCDH11X /Y، وهو خاص بالإنسان العاقل . ^{[ 133 ]} يبدأ التمايز الجنسي في الدماغ البشري من الحالة غير المتمايزة بفعل هرمون التستوستيرون من خصيتي الجنين. يتحول التستوستيرون إلى هرمون الإستروجين في الدماغ بفعل إنزيم الأروماتاز. يؤثر التستوستيرون على العديد من مناطق الدماغ، بما في ذلك منطقة SDN-POA ، لتكوين النمط الدماغي المذكر. ^{[ 134 ]} قد يكون دماغ الإناث الحوامل اللواتي يحملن أجنة ذكور محميًا من التأثيرات المذكرة للأندروجين بفعل الجلوبيولين الرابط للهرمونات الجنسية . ^{[ 135 ]}

تُعدّ العلاقة بين الاختلافات الجنسية في الدماغ والسلوك البشري موضوعًا مثيرًا للجدل في علم النفس والمجتمع عمومًا. ^{[ 136 ] [ 137 ]} تميل العديد من الإناث إلى امتلاك نسبة أعلى من المادة الرمادية في النصف الأيسر من الدماغ مقارنةً بالذكور. ^{[ 138 ] [ 139 ]} يمتلك الذكور، في المتوسط، أدمغة أكبر من الإناث؛ ومع ذلك، عند تعديل حجم الدماغ الكلي، تكاد فروق المادة الرمادية بين الجنسين أن تكون معدومة. وبالتالي، يبدو أن نسبة المادة الرمادية مرتبطة بحجم الدماغ أكثر من ارتباطها بالجنس. ^{[ 140 ] [ 141 ]} لا ترتبط الاختلافات في وظائف الدماغ بين الجنسين بالضرورة باختلافات في الذكاء. فقد وجد هاير وآخرون في دراسة أجريت عام 2004 أن "الرجال والنساء يحققون على ما يبدو نتائج متشابهة في معدل الذكاء مع مناطق دماغية مختلفة، مما يشير إلى عدم وجود بنية تشريحية عصبية واحدة للذكاء العام، وأن أنواعًا مختلفة من تصميمات الدماغ قد تُظهر أداءً فكريًا متكافئًا". ^{[ 142 ]} (انظر مقال الجنس والذكاء لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع). كشف تحليل دقيق لشبكة الدماغ البشري باستخدام نظرية الرسم البياني ^{[ 143 ]} أن شبكة الاتصال البنيوية لدى النساء، في العديد من المعايير النظرية للرسم البياني (مثل الحد الأدنى لعرض التقسيم الثنائي، وعدد الحواف، وخاصية الرسم البياني الموسع ، والحد الأدنى لتغطية الرؤوس )، تتميز باتصال "أفضل" بشكل ملحوظ من شبكة الاتصال لدى الرجال. وقد تبين ^{[ 144 ]} أن الاختلافات النظرية للرسم البياني تعود إلى الجنس وليس إلى الاختلافات في حجم الدماغ، وذلك من خلال تحليل بيانات 36 أنثى و36 ذكرًا، حيث كان حجم دماغ كل رجل في المجموعة أصغر من حجم دماغ كل امرأة في المجموعة.

وُصِفَ التباين الجنسي أيضًا على مستوى الجينات، وثبت امتداده من الكروموسومات الجنسية. إجمالًا، وُجِدَ أن حوالي 6500 جين تُظهر تعبيرًا جنسيًا مختلفًا في نسيج واحد على الأقل. لا يرتبط العديد من هذه الجينات بالتكاثر بشكل مباشر، بل يرتبط بخصائص بيولوجية أكثر عمومية. إضافةً إلى ذلك، تبيّن أن الجينات ذات التعبير الجنسي المحدد تخضع لكفاءة انتقاء منخفضة، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الطفرات الضارة في المجتمع، ويساهم في انتشار العديد من الأمراض البشرية. ^{[ 145 ] [ 146 ]}

يُعدّ التباين الجنسي في وظائف الجهاز المناعي نمطًا شائعًا في الفقاريات، وكذلك في عدد من اللافقاريات. غالبًا ما تكون الإناث أكثر كفاءة مناعية من الذكور. لا تُعدّ هذه السمة ثابتة بين جميع الحيوانات، بل تختلف باختلاف التصنيف، حيث تُلاحظ أكثر الأنظمة المناعية تحيزًا نحو الإناث في الحشرات. ^{[ 147 ]} في الثدييات، ينتج عن ذلك عدوى أكثر تواترًا وشدة لدى الذكور، ومعدلات أعلى من اضطرابات المناعة الذاتية لدى الإناث. قد يكون أحد الأسباب المحتملة هو الاختلافات في التعبير الجيني للخلايا المناعية بين الجنسين. ^{[ 148 ]} تفسير آخر هو أن الاختلافات الهرمونية بين الجنسين تؤثر على الجهاز المناعي؛ فعلى سبيل المثال، يعمل هرمون التستوستيرون كعامل مثبط للمناعة. ^{[ 149 ]}

تظهر الاختلافات الظاهرية بين الجنسين بوضوح حتى في الخلايا المستنبتة من الأنسجة. ^{[ 150 ]} فعلى سبيل المثال، تتمتع الخلايا الجذعية المشتقة من عضلات الإناث بكفاءة أعلى في تجديد العضلات مقارنةً بالخلايا الجذعية المشتقة من عضلات الذكور. ^{[ 151 ]} وهناك تقارير تشير إلى وجود اختلافات أيضية عديدة بين الخلايا الذكرية والأنثوية ^{[ 152 ]} ، كما أنها تستجيب للإجهاد بشكل مختلف. ^{[ 153 ]} وتتوافق هذه الاختلافات مع مفهوم الهوية الجنسية المستقلة للخلايا، حيث تحتفظ الخلايا بخصائصها الجنسية الجوهرية بغض النظر عن التأثيرات الجهازية.

نظريًا، تُفضَّل الإناث الأكبر حجمًا في المنافسة على التزاوج، لا سيما في الأنواع متعددة التزاوج. إذ تُوفر الإناث الأكبر حجمًا ميزة في الخصوبة، نظرًا لأن المتطلبات الفسيولوجية للتكاثر محدودة لدى الإناث. ومن ثم، يُتوقع نظريًا أن تكون الإناث أكبر حجمًا في الأنواع أحادية التزاوج. وتكون الإناث أكبر حجمًا في العديد من أنواع الحشرات ، والعديد من العناكب ، والعديد من الأسماك ، والعديد من الزواحف، والبوم ، والطيور الجارحة، وبعض الثدييات مثل الضبع المرقط ، والحيتان البالينية مثل الحوت الأزرق . فعلى سبيل المثال، في بعض الأنواع، تكون الإناث مستقرة، وبالتالي يتعين على الذكور البحث عنها. ويجادل فريتز فولراث وجيف باركر بأن هذا الاختلاف في السلوك يؤدي إلى ضغوط انتقائية مختلفة جذريًا على الجنسين، مما يُفضِّل بوضوح الذكور الأصغر حجمًا. ^{[ 154 ]} كما دُرست حالات يكون فيها الذكر أكبر حجمًا من الأنثى، ^{[ 154 ]} وتتطلب تفسيرات بديلة.

من الأمثلة على هذا النوع من التباين الجنسي في الحجم خفاش الميوتيس الأسود ( Myotis nigricans )، حيث تكون الإناث أكبر حجماً من الذكور بشكل ملحوظ من حيث وزن الجسم، وقياس الجمجمة، وطول الساعد. ^{[ 155 ]} إن التفاعل بين الجنسين والطاقة اللازمة لإنتاج ذرية قادرة على البقاء يجعل من الأفضل للإناث أن تكون أكبر حجماً في هذا النوع. تتحمل الإناث التكلفة الطاقية لإنتاج البيض، وهي أكبر بكثير من تكلفة إنتاج الحيوانات المنوية لدى الذكور. تنص فرضية ميزة الخصوبة على أن الأنثى الأكبر حجماً قادرة على إنتاج عدد أكبر من الصغار وتوفير ظروف أفضل لهم لضمان بقائهم؛ وهذا ينطبق على معظم ذوات الدم البارد. تستطيع الأنثى الأكبر حجماً توفير الرعاية الأبوية لفترة أطول أثناء نضوج الصغار. تكون فترتا الحمل والرضاعة طويلتين نسبياً لدى خفاش الميوتيس الأسود ، حيث ترضع الإناث صغارها حتى يصلوا إلى حجم قريب من حجم البالغين. ^{[ 156 ]} لن تتمكن هذه الطيور من الطيران واصطياد الفرائس إذا لم تعوّض عن الكتلة الإضافية للنسل خلال هذه الفترة. قد يكون صغر حجم الذكور تكيفًا لزيادة القدرة على المناورة والرشاقة، مما يسمح للذكور بالتنافس بشكل أفضل مع الإناث على الغذاء والموارد الأخرى.

تُظهر بعض أنواع أسماك الصياد ازدواجًا جنسيًا شديدًا. فالإناث أقرب في مظهرها إلى الأسماك الأخرى، بينما الذكور كائنات صغيرة بدائية ذات أجهزة هضمية متخلفة. يجب على الذكر أن يجد أنثى ويتحد معها، ثم يعيش طفيليًا، ليصبح مجرد جسم منتج للحيوانات المنوية في كائن حي مُركب خنثى. ويُلاحظ وضع مشابه في حشرة الماء زيوس ( Phoreticovelia disparata) ، حيث تمتلك الأنثى منطقة غدية على ظهرها تُغذي الذكر الذي يلتصق بها (مع أن الذكور تستطيع البقاء بعيدًا عن الإناث، إلا أنها لا تعيش حرةً عادةً). ^{[ 157 ]} ويصل هذا إلى أقصى درجاته في قشريات رتبة Rhizocephala ، مثل برنقيل Sacculina ، حيث يحقن الذكر نفسه في جسم الأنثى، ليصبح مجرد خلايا منتجة للحيوانات المنوية، لدرجة أن هذه الرتبة كانت تُصنف خطأً على أنها خنثى. ^{[ 158 ]}

تُظهر بعض أنواع النباتات أيضًا ازدواجًا شكليًا، حيث تكون الإناث أكبر حجمًا بشكل ملحوظ من الذكور، كما هو الحال في طحلب ديكرانوم ^{[ 159 ]} وحشيشة الكبد سفيروكاربوس ^{[ 160 ]} . وتشير بعض الأدلة إلى أن هذا الازدواج الشكلي في هذه الأجناس قد يكون مرتبطًا بكروموسوم جنسي ^{[ 160 ] [ 161 ]} أو بإشارات كيميائية من الإناث ^{[ 162 ] .}

في عام 1871، طرح تشارلز داروين نظرية الانتقاء الجنسي ، التي ربطت بين الازدواج الجنسي والانتقاء الجنسي . ^{[ 164 ]}

تتمثل الخطوة الأولى نحو الازدواج الجنسي في تباين حجم الحيوانات المنوية والبويضات ( عدم تساوي حجم الأمشاج ). ^{[ 165 ] [ 166 ] [ 167 ] [ 168 ] : 917.} عادةً ما يكمن عدم تساوي حجم الأمشاج ، والعدد الكبير من الأمشاج الذكرية الصغيرة مقارنةً بالأمشاج الأنثوية الأكبر حجمًا، في تطور منافسة قوية بين الحيوانات المنوية ، ^{[ 169 ] [ 170 ]} لأن الحيوانات المنوية الصغيرة تُمكّن الكائنات الحية من إنتاج عدد كبير من الحيوانات المنوية، مما يجعل الذكور (أو الوظيفة الذكرية للخنثى ^{[ 171 ]} ) أكثر وفرة.

لقد كانت طحالب الفولفوسين مفيدة في فهم تطور الازدواج الجنسي ^{[ 172 ]} ، وتُستخدم أنواع مثل خنفساء بذور اللوبيا Callosobruchus maculatus ، حيث تكون الإناث أكبر حجماً من الذكور، لدراسة آلياتها الجينية الكامنة. ^{[ 173 ]}

في العديد من الأنواع غير أحادية الزواج، تكون فائدة التزاوج مع إناث متعددة كبيرة بالنسبة للذكور من حيث اللياقة التناسلية، بينما تكون فائدة التزاوج مع ذكور متعددة بالنسبة للإناث ضئيلة أو معدومة. ^{[ 174 ]} في هذه الأنواع، يوجد ضغط انتقائي على الصفات التي تُمكّن الذكر من التزاوج مرات أكثر. ولذلك، قد يكتسب الذكر صفات مختلفة عن الأنثى.

قد تكون هذه الصفات من الصفات التي تُمكّنه من صدّ الذكور الآخرين للسيطرة على المنطقة أو الحريم ، مثل الحجم الكبير أو امتلاك الأسلحة؛ ^{[ 175 ]} أو قد تكون صفات تُفضّلها الإناث، لأي سبب كان، في الشريك. ^{[ 176 ]} لا يطرح التنافس بين الذكور أسئلة نظرية عميقة ^{[ 177 ]} لكن اختيار الشريك يطرحها.

قد تختار الإناث الذكور الذين يبدون أقوياء وأصحاء، وبالتالي من المرجح أن يمتلكوا " أليلات جيدة " وينجبوا ذرية سليمة. ^{[ 178 ]} مع ذلك، في بعض الأنواع، يبدو أن الإناث يخترن الذكور بصفات لا تُحسّن معدلات بقاء النسل، بل وحتى صفات تُقلّلها (مما قد يؤدي إلى صفات مثل ذيل الطاووس). ^{[ 177 ]} هناك فرضيتان لتفسير هذه الظاهرة: فرضية الابن الجذاب ومبدأ الإعاقة .

تنص فرضية الابن الجذاب على أن الإناث قد يخترن في البداية سمةً ما لأنها تُحسّن فرص بقاء صغارهن، ولكن بمجرد أن يصبح هذا التفضيل شائعًا، يتعين على الإناث الاستمرار في اختيار هذه السمة، حتى لو أصبحت ضارة. أما الإناث اللاتي لا يفعلن ذلك، فسيكون لديهن أبناء غير جذابين لمعظم الإناث (نظرًا لانتشار هذا التفضيل)، وبالتالي سيحصلن على عدد قليل من فرص التزاوج. ^{[ 179 ]}

ينص مبدأ الإعاقة على أن الذكر الذي ينجو رغم امتلاكه نوعًا من الإعاقة يثبت أن بقية جيناته هي "أليلات جيدة". إذا لم يتمكن الذكور الذين يحملون "أليلات سيئة" من النجاة من هذه الإعاقة، فقد تتطور الإناث لاختيار الذكور الذين يحملون هذا النوع من الإعاقة؛ إذ تعمل هذه السمة كإشارة يصعب تزييفها على اللياقة. ^{[ 180 ]}