Партеногенез — это стратегия, используемая самками для бесполого размножения, когда они не находят доступных партнеров для спаривания, и наблюдается у самых разных животных, включая членистоногих, рыб, земноводных и рептилий. В отличие от полового спаривания, которое увеличивает генетическое разнообразие, асексуальная стратегия направлена на быстрое создание большого количества потомства женских особей для расширения их среды обитания.
Тараканы, принадлежащие к роду Periplaneta, — это домашние вредители, которые повсеместно встречаются в умеренных и тропических регионах. О партеногенезе этого рода сообщалось в литературе давно, но мало что было известно о факторах, которые заставляют их переключаться с полового способа размножения на бесполый.
В исследовании, проведенном учеными из Университета Хоккайдо, одна или несколько самок американских тараканов (Periplaneta americana) были помещены в отдельные пластиковые контейнеры сразу после того, как стали взрослыми.
Затем они измерили точное время доставки яиц бесполого происхождения (i.е. oothecae, каждая из которых содержит около шестнадцати яиц) более двух месяцев.
Когда в контейнере содержалась только одна самка, на получение ящика уходило больше времени, чем у самок, содержащихся в группах. Когда три или пять самок содержались в контейнере вместе, они производили яйца быстрее, чем любая другая группа. В то время как время производства яиц у изолированных самок варьировалось от человека к человеку, самки, содержащиеся в группах, производили ящики синхронно.
Эта очевидная синхронизация наблюдалась даже в разных контейнерах, предполагая, что скорость производства яиц достигла максимума благодаря некоторому взаимодействию между людьми в контейнере.
Исследователи также обнаружили, что содержание самок с удаленными гениталиями самцов или удаление антенн у самок, содержащихся в группах, существенно не способствовало производству яиц. Ежедневное добавление женских половых феромонов в контейнеры также не привело к увеличению продуктивности яиц. Результаты предполагают, что самки, размещенные в группах, способствуют бесполому производству яиц, воспринимая специфические для самок хемосенсорные сигналы, отличные от половых феромонов, которые они улавливают через свои антенны.
"Наше исследование показывает, что самки тараканов способствуют бесполому производству яиц, когда они вместе, а не в одиночестве. Это согласуется с тем фактом, что потомство, произведенное пятнадцатью самками в более крупном контейнере, сохраняло колонию более трех лет, тогда как потомство, произведенное одной самкой, довольно быстро вымирает.
В дополнение к повышенной плодовитости самок, содержащихся в группах, синхронизированная яйценоскость также может обеспечить более высокую выживаемость за счет агрегации личинок одного возраста », — говорит автор-корреспондент Хироши Нишино из Университета Хоккайдо. "Ловушек, использующих половые феромоны для привлечения только тараканов-самцов, недостаточно. Понимание физиологического механизма, лежащего в основе репродуктивных стратегий, должно помочь нам найти более эффективные способы уничтожения тараканов-вредителей в будущем."