Фундаментальный биологический процесс воспроизводства может сильно отличаться от животного к виду. И мужчины, и женщины иногда развивают творческие стратегии, преследуя свои интересы в этих брачных взаимодействиях.
Это уже довольно давно изучалось на небольших видах, таких как плодовая муха Drosophila melanogaster, где самка получает белки через семенную жидкость самца, что после фактического спаривания приводит к радикальным изменениям в ее поведении и происходящих процессах. внутри ее тела. Белки повышают ее активность, снижают сексуальную восприимчивость и стимулируют ее иммунную систему.
Некоторое время известно, что такие процессы не всегда приносят пользу обоим полам. Исследователи из Мюнстера (Германия) и Лозанны (Швейцария) внимательно изучили, какие механизмы меняются эволюционно, если нет конфликта интересов между полами, т. Е.е. конкуренция между самцами устранена. Результат: самцы мух производят меньше белков в семенной жидкости, что меняет поведение самок. Это означает, что самцы мух в основном манипулируют своими партнерами, чтобы увеличить свои собственные шансы в репродуктивной конкуренции – в качестве побочного эффекта самки часто имеют проблемы со здоровьем. «Настоящим исследованием мы подтверждаем теорию, которая существовала долгое время», – говорит биолог-эволюционист Клаудиа Фрике, руководитель исследовательской группы в Университете Мюнстера.
Исследование опубликовано в журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Предпосылки и методы:
Чтобы определить, в какой степени различные интересы, преследуемые каждым полом, играют роль в эволюции плодовых мушек, исследователи организовали моногамную жизнь отдельных пар мух на протяжении многих поколений – вопреки их нормальному способу размножения. Только один самец и одна самка спаривались друг с другом, что исключает любую возможность антагонистического взаимодействия между потенциальными партнерами. Самец получил столько потомства, сколько самка смогла отложить яйца.
Во второй группе пять самцов и пять самок свободно спаривались друг с другом. Этот полигамный образ жизни, совершенно нормальный для этих насекомых, естественным образом создавал конкуренцию – как между самцами, так и между самками, с возможностью антагонистических взаимодействий.
Однако общая численность населения в обеих группах была одинаковой.
После 150 поколений и десяти лет полового отбора исследователи сравнили поведение и физиологию мух в каждой группе.
Они обнаружили, что в первые дни после оплодотворения полигамные самки откладывали на треть яиц больше, чем те мухи, которые спаривались в среде, содержащей только одного партнера. Кроме того, самки, спарившиеся с полигамным самцом, были заметно более беспокойными, как показано в записях движений. Оба фактора являются факторами, на которые влияет получение этих белков мужской семенной жидкости.
Почему это выгодно для мужчин?
Поскольку самки мух способны хранить сперму нескольких партнеров и использовать ее более недели для оплодотворения своих яйцеклеток, первый самец, с которым спаривается самка, делает все, чтобы как можно быстрее отложить как можно больше яиц и не воспроизводится с другими. Это раннее вложение идет в ущерб самке, которой не рекомендуется экономить энергию и производить потомство в течение более длительного периода времени. Это также было показано в исследовании: «Женщины, которые были с полигамными мужчинами, умирали в два раза чаще – в течение нескольких часов после спаривания – чем женщины в моногамных отношениях», – говорит Лоран Келлер из Лозаннского университета, который принимал участие в этом исследовании. в кабинете со своим коллегой Брайаном Холлисом.
На следующем этапе ученые считали экспрессию генов самок плодовых мушек после спаривания.
В животе и мозге самки – я.е. в структурах, ответственных за воспроизводство и любые изменения в поведении – исследователи измерили экспрессию генов, важных для воспроизводства. Они обнаружили, что эти гены гораздо менее выражены у женщин, которые жили моногамно.
Это соответствовало тому, что они нашли у мужчин. Без какой-либо конкуренции, моногамные самцы имели более низкую экспрессию генов, кодирующих белки семенной жидкости самцов, с помощью которых самками можно манипулировать после спаривания.
В последующих исследованиях исследователи надеются определить дополнительные гены, которые играют роль в этом процессе как у самок, так и у самцов плодовых мух. Общие принципы их наблюдения также могут быть перенесены на другие виды насекомых с аналогичной системой спаривания.