Животный мир полон тщательно продуманных черт и моделей поведения, по которым самки выбирают себе пару. Даже у видов, у которых самка спаривается с несколькими самцами, биологи обнаружили доказательства «загадочного выбора самки», включающего механизмы в репродуктивном тракте, влияющие на то, какая сперма самца оплодотворяет яйцеклетки.
Новое исследование, опубликованное 16 августа в Nature Communications, демонстрирует загадочный выбор самок у рыб, глазчатых губанов, у которых оплодотворение происходит извне во время нереста. Исследователи обнаружили, что что-то в яичниковой жидкости, выделяемой яйцеклетками, влияет на мужскую сперму, которая, скорее всего, их оплодотворяет.Самки глазчатых губанов предпочитают самцов, которые строят гнезда и заботятся об оплодотворенных яйцах по мере их развития.
Но есть и другие типы самцов, которые не заботятся о родителях и соревнуются за оплодотворение яиц, которые самка откладывает в гнезде, подготовленном самцом. Маленькие самцы-кроссовки болтаются вокруг гнезда и бросаются туда, чтобы выпустить большое количество спермы во время нереста самки. Самки, однако, похоже, нашли способ помешать самцам кроссовок, дав преимущество сперме гнездящихся самцов.
«Самцы кроссовок выделяют больше спермы, чем самцы, гнездящиеся, и можно подумать, что это даст им больше шансов оплодотворить яйцеклетки, но в яичниковой жидкости есть что-то, что устраняет это преимущество», — сказала первый автор Сюзанна Алонзо, профессор. экологии и эволюционной биологии в Калифорнийском университете в Санта-Крус.Команда Алонзо провела эксперименты по оплодотворению в чашках Петри с яичниковой жидкостью и без нее.
Гнездящиеся самцы производят меньше сперматозоидов, но быстрее, чем самцы-кроссовки, и результаты показали, что наличие яичниковой жидкости нарушает баланс, так что качество спермы имеет большее значение, чем количество. Яичниковая жидкость, по-видимому, не влияет по-разному на сперматозоиды разных мужских типов, но в целом увеличивает скорость и прямолинейность движения сперматозоидов и силу их притяжения к яйцеклетке. Общий эффект заключается в повышении относительной важности скорости сперматозоидов по сравнению с количеством сперматозоидов.
Гнездящийся самец заботится о яйцах в своем гнезде независимо от усилий самцов-тапок, но у самки все еще есть веские причины предпочесть, чтобы ее яйца оплодотворялись самцом. Гнездящиеся самцы старше и растут быстрее в молодости, чем самцы-тапки, поэтому у них могут быть генетические особенности, которые будут выгодны их потомству.
«Мы знаем, что гнездящиеся самцы растут быстрее и дожили до второго года жизни, поэтому, если любой из них имеет генетическую основу, имеет смысл, что самки предпочтут, чтобы их потомство несло эти гены», — сказал Алонзо.С эволюционной точки зрения это означает, что, отдавая предпочтение гнездящимся самцам, загадочный выбор самок у глазчатых губанов может вызвать «направленный отбор», который влияет на эволюцию самцов. Другие исследователи, изучающие чавычу, обнаружили, что жидкость яичников может благоприятствовать генетически совместимым сперматозоидам, но не продемонстрировали направленного отбора.«Направленный отбор необходим для того, чтобы загадочный выбор самки действительно сформировал мужские черты», — сказал Алонзо.
Исследования загадочного выбора самок за последние 10-20 лет выявили ряд удивительных скрытых взаимодействий между полами у разных видов. Однако для многих водных животных с внешним оплодотворением такие взаимодействия казались невозможными.«Эти новые результаты открывают целый новый мир возможностей», — сказал Алонзо. «Когда мы думаем о том, почему морские виды выглядят и действуют именно так, как они делают, часть того, что мы видим, зависит от этого загадочного уровня взаимодействия между самцами и самками, или на самом деле между яйцеклетками и сперматозоидами. эффектов в репродуктивном тракте, но то, что это происходит в воде, довольно удивительно ".