Poliandria en la naturaleza
El significado adaptativo de la poliandria en animales es controvertido. La poliandria tiene beneficios directos para las mujeres, lo que permite asegurar la fertilización, proporcionar recursos y cuidar a los padres de sus hijos. Los ratones domésticos (Mus musculus musculus) han mostrado beneficios genéticos indirectos, donde las hembras han aumentado la supervivencia de la descendencia a través del apareamiento múltiple, lo que demuestra que la práctica del apareamiento poliandrico resulta en un aumento de la viabilidad de la descendencia. En un metaanálisis, que incluyó 10 órdenes diferentes de insectos, la poliandria aumentó la producción de huevos por parte de las hembras, específicamente en Lepidópteros y Ortopteros. Los beneficios indirectos del apareamiento para las hembras se pueden obtener a través de la competencia de espermatozoides para lograr «buenos genes», elección críptica de la hembra, mayor calidad genética y diversidad genética. Las arañas hembras (Pisaura mirabilis) almacenan más esperma de los hombres que dan regalos, lo que sugiere que el almacenamiento de esperma está bajo control femenino a través de la elección de esperma críptico. El aumento en el almacenamiento de esperma de los hombres que dan regalos podría permitir que las mujeres produzcan «hijos sexys» que también dan regalos y aumentan la aptitud de la descendencia. El almacenamiento de espermatozoides y el éxito de la fertilización aumentaron con la duración de la cópula, lo que sugiere una ventaja en la competencia de espermatozoides.
Muchas especies de reptiles también muestran poliandria, especialmente entre los miembros de la familia de las tortugas (Testudinidae). A través de la poliandria y el almacenamiento de esperma a largo plazo, estudios recientes han encontrado evidencia de la capacidad de las tortugas hembra para producir nidadas de óvulos que demuestran paternidad múltiple. Como era de esperar, estas crías mostraron un aumento en la variabilidad genética en comparación con las criadas por un solo macho. El potencial de paternidad múltiple dentro de una nidada es principalmente el resultado del almacenamiento de espermatozoides a través de los ciclos reproductivos, ya que los estudios han confirmado la presencia de espermatozoides de múltiples machos en el tracto reproductivo de la tortuga hembra simultáneamente. Como resultado de las nidadas con una mayor variación en los genes paternos y una mayor competencia de espermatozoides, las hembras pueden maximizar tanto la calidad genética como el número de descendientes. Por lo tanto, se considera una estrategia eficaz para aumentar el éxito reproductivo y la aptitud de las tortugas hembra.
Los pájaros carpinteros de bellota proporcionan información sustancial sobre los sistemas de cría porque practican la monogamia, la poliandria y la poliginia. En la poliandria, la presencia de más reproductores masculinos en los pájaros carpinteros de bellota ha demostrado que las hembras reproducen el tamaño óptimo de la nidada y que, al compartir la paternidad entre los machos, el comportamiento es más estable, aumentando la aptitud masculina y femenina. A diferencia de la poliginia, donde se ha observado que las hembras poligínicas que ponen un gran número de huevos que exceden el tamaño óptimo de la nidada reducen la aptitud del grupo. Tríos poligínicos en comparación con tríos poliandrosos mostraron que tener más huevos redujo la aptitud del grupo. Los estudios de Chao (1997) que utilizan pájaros carpinteros de bellota sugieren que otros sistemas de apareamiento se practican a una tasa más baja en comparación con la poliandria porque es la poliandria la que puede maximizar la aptitud de machos y hembras al obtener el tamaño óptimo de la nidada. En el apareamiento poliándrico, se obtiene un tamaño de nidada óptimo porque solo hay una hembra y se vuelve más estable cuando todos los miembros permanecen juntos.
El apareamiento múltiple también se ve en jacanas con patas, donde las hembras tienen un grupo de machos cerca para el apareamiento. Las cópulas se ven fácilmente en jacanas, facilitando la observación de hembras copulando continuamente con varios machos. Las copulaciones continuas y la proximidad a las parejas han permitido a las hembras volar en cuestión de minutos, lo que lleva a la mezcla espermática esperada y permite que el esperma más viable fertilice la mayor parte de la nidada o aumente la diversidad genética para obtener beneficios en la resistencia a las enfermedades. Snow y Andrade (2005) concluyeron que la araña espalda roja (Latrodectus hasselti) aumenta su capacidad para manipular la paternidad de su descendencia mediante el uso de las espermatecas para almacenar múltiples espermatozoides. Además, un estudio sobre hormigas cortadoras de hojas (Acromyrmex echinatior) apoyó la hipótesis de que la mezcla de espermatozoides ocurre en insectos sociales poliándricos. Se descubrió además que los huevos de las hormigas reina mostraban estar completamente mezclados y utilizados aleatoriamente durante la puesta de huevos.
Según Gordon G. Gallup, como una forma de adaptación al apareamiento múltiple en las hembras, la forma del pene humano es indicativa de una historia evolutiva de la poliandria. Los humanos masculinos evolucionaron para tener un glande en forma de cuña o cuchara y para realizar movimientos de empuje repetidos durante la cópula con el fin de extraer semen extraño del cuello uterino y así competir con el esperma de otros machos.
La poliandria también puede imponer costos a las mujeres, exponiéndolas a enfermedades, un mayor riesgo de depredación, costos de tiempo y energía e incluso daños físicos debido al acoso sexual. Las mujeres poliandrias sufren acoso sexual cuando son cortejadas por hombres, lo que resulta costoso para las mujeres. Con el fin de reducir los costos para las hembras, las hembras participarán en la poliandria. Por ejemplo, en la especie de abeja Anthidium maculosum, como en muchas otras especies, el alto costo de resistir el apareamiento puede exceder el costo de aceptar numerosos machos en una reproducción si la cópula toma poco tiempo, y por lo tanto, las hembras en algunas especies tienden a ser poliandras. En el sistema poliándrico, se ha observado que la coerción sexual es una de las principales razones por las que las hembras comienzan a aparearse con múltiples machos para compensar el costo en diferentes circunstancias. La hipótesis del conflicto sexual sugiere que la poliandria puede ocurrir debido a la coacción sexual que impide que las mujeres obtengan beneficios. La coerción sexual se ha visto en tres formas diferentes: copulación forzada, acoso sexual e intimidación. La cópula forzada se observa en aquellos machos que no pueden acceder a las hembras para el apareamiento. Como resultado de la falta de acceso a parejas, los machos son más propensos a participar en comportamientos sexualmente agresivos que podrían resultar en daño físico y muerte para las hembras, como se ha observado en elefantes marinos y patos. Se observó intimidación en primates sociales, que coaccionan a las hembras a aparearse, por lo tanto, empujándolas a aparearse con su propio agresor. Los machos utilizan la intimidación como método de castigo en las hembras que no se aparean con ellas.
La coerción sexual tiene muchos beneficios para los machos que les permiten aparearse, pero sus estrategias representan un alto costo para las hembras. Esto se ha observado en vertebrados como las tortugas verdes. Las tortugas verdes son un ejemplo de una especie que no recibe ningún beneficio posible de la poliandria y solo la utiliza para reducir el costo del apareamiento. En cuanto a los ratones domésticos, se observó apareamiento múltiple de machos incluso cuando las hembras tuvieron la oportunidad de seleccionar a su pareja sin coacción sexual, lo que demuestra que se debió a la elección de la hembra. En la mosca Dryomyza anilis, las hembras prefieren apareamientos con oviposición rápida. Las hembras de D. anilis pueden almacenar espermatozoides durante al menos dos lotes de óvulos sin que su tasa de fertilización disminuya. Por lo tanto, no es necesario el apareamiento antes de cada oviposición. No hay un beneficio general significativo para las hembras en apareamientos múltiples; las hembras grandes tienen una ventaja debido a su capacidad para resistir apareamientos innecesarios.
Como resultado del apareamiento múltiple de machos, se observaron múltiples paternidades en las especies como resultado de la poliandria de conveniencia. La hipótesis de la poliandria de conveniencia es la suposición de que hay un mayor costo para las hembras cuando rechazan los intentos de apareamiento de los machos que en el apareamiento de elección. Es la situación en la que las hembras ajustan su tasa de apareamiento para equilibrar los costos del acoso masculino. Se ha sugerido que la poliandria de conveniencia aumentaría cuando las mujeres son más débiles que los hombres, disminuyendo los costos de la agresión sexual. La poliandria de conveniencia se ve en varias especies de artrópodos, como los zancudos acuáticos (Gerris buenoi).