IT и строительный портал

Рaбoтa сeксуaльнoгo oтбoрa мoжeт привeсти к живoтныe сaмыe причудливыe фoрмы и oрнaмeнты. Oсoбeннo интeрeсным примeрoм дeйствия пoлoвoгo oтбoрa, этo гигaнтскoe сeмя муx дрoзoфил. Иx длинa нa нeскoлькo сaнтимeтрoв, и этo в 20 рaз бoльшe, рaзмeры бoльшe муx. Кaк кoлoссaльныe клeтки трeбуют сeрьeзныx физиoлoгичeскиx инвeстиции, кoтoрыe мoгут oкупиться тoлькo при услoвии выбoрa жeнщины так же производителя. Конкурентов с многочисленными мелкими сперма была бы впереди, если бы не было безусловного выполнения этого условия. Ученые доказали, что в этом случае сработал сексуальный выбор.

Сексуальный выбор, как известно, создает странные и невероятные фигуры животных. Если борьба между мужчинами это право оплодотворить самку, в дело идут любые сложные инструменты. Помимо классический пример павлиньего хвоста стоит помнить, жук-олень с эпических выростом на голове, разветвленные и мощные рога, не жвачных, яркие краски тропических птиц, длинные задние перья райских птиц, не говоря уже о отличной архитектурой, навыки шалашников и иглобрюхов Torquigener albomaculosus (на видео-мужчина рыба фугу строит фантастические слот). Но самое невероятное приспособление, соединенное с «сексуальный выбор», имеют мужчины фрукты мух рода Drosophila. Были произведены самые большие среди всех живых организмов спермы, особенно, если соотнести с длиной тела. Таким образом, D. bifurca длина сперматозоидов достигает 5,8 см, в 20 раз больше, чем длина тела мухи.

Аллометрия (непропорциональный рост) подвергаются сексуальному выбор возможностей в мух D. bifurca , а в некоторых других видов, с положительной аллометрией. Цифры рядом с названием свойства — характеристика аллометрии; чем они больше, тем быстрее растет признак с увеличением размера тела животного. Для дрозофил вычислялась зависимость логарифма длины спермы от логарифма длины торакса мушки. И, например, павлины смотрели на подобные отношения между длиной хвоста и вес тела (это дало цена 3,75), а также — отношения между длиной хвоста и длиной ног (он дал 3,20). Данные во всех видах, собранные в таблице, из дополнительных материалов к статье. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature

Любое мужское «украшения», предназначен для того, чтобы привлечь внимание дамы, не дается даром: для получения мужчина тратит изрядное количество нормальных ресурсов. Такие расходы могут позволить себе только здоровые и сильные сущности. Вы можете себе представить, как дорого обходятся партнера кифоз впечатляющим спермы: вес семенников у дрозофил составляет более 10% от общего веса тела.

В то же время не следует забывать, что в условиях свободного спаривания прямая конкуренция за самок между мужчинами уходит, в регионе спермовых войн (см.: Sperm Wars), когда за право оплодотворения соревнуются уже не сами мужчины, и семя их (см.: взаимопомощь среди сперматозоидов основана на семейственности, «Элементы», 29.01.2010). В этом случае выигрывают больше воинов, и выбор, как правило, поддерживает тех людей, которые могут развивать большее число мелких и дешевых сперматозоидов. Кифоз, безусловно, оказывают свободная пара, и не имеют место спермовые войны (M. K. Manier et al., 2010. Resolving mechanisms of Competitive Fertilization Success in Drosophila melanogaster). Следовательно, теоретически сексуальным вариантом было бы привести к образованию большого количества мелких сперматозоидов, и не малочисленных гигантов. Как в этом случае работает половой отбор, когда результат, противоречащий теории?

Эту тему сделала группа ученых из биологического факультета Сиракузского университета (США). Они поставили ряд экспериментов, в ходе которых удалось решить эту головоломку. Первые вещи во-первых доказали, что размер сперматозоида является четко наследуемым признаком. Затем измерили длину семяприемников у женщин (во время ухаживания и спаривания семяприемники, становятся видны и выглядят как широкая светлая пробка). Для всех различных видов дрозофил выявилась высокая корреляция между длиной семяприемника и длина сперматозоидов: чем больше семяприемник самки одного вида, тем больше спермы у мужчин. Это означает, что женщины, увеличивая размеры семяприемника, режиссер выбор в направлении увеличения длины спермы. Для выбора он работал в этом направлении, самок и их потомство, должны были получить какой-то серьезный воспользоваться большие и не маленькие спермы. Это был основной вопрос исследования: в чем преимущество женщины;

Длина сперматозоидов различных видов дрозофил (Ari — D. arizonae, Mel — D. melanogaster, Вир — D. virilis, Lum — D. lummei, Eoh — D. eohydei, Hyd — D. hydei, Bif — D. bifurca; на горизонтальной оси отложен логарифм длины сперматозоидов) и соответственно показатели репродуктивного успеха самцов. Репродуктивный успех выражена как зависимость количества потомства от самца весом. График из обсуждаемой статьи в Nature

В следующей серии экспериментов, ученые изучили, как вес мужчины, а следовательно, и физиологические данные, которые связаны с репродуктивного успеха, т. е. количество потомства. В результате, для каждого из семи видов дрозофил получено соотношение репродуктивного здоровья. А затем отменили все коэффициенты вместе, построив новую зависимость — зависимость репродуктивного здоровья от длины сперматозоидов. Оказалось, чем больше спермы, тем больше шансов стать отцом.

Женщины, конечно, лучше иметь потомство от нормальных здоровых людей, из их маленьких слабых мужчин. Потому что половые органы изменились в ходе эволюции, так что вы получите самый качественный материал для оплодотворения, то есть большая сперма.

Общий план действий, выбор, кажется, ниже. Свободное назначение предполагает принцип спермовых войн, в которых преимущество имеют многие малые и дешевые сперму. Женщинам важно получить высокое качество спермы, следовательно, возможность внести вклад в возникновение у них большие семяприемников. В результате, как женщины стали использовать для оплодотворения только большие спермы, и чем больше, тем лучше. Следовательно, с увеличением длины семяприемника маленьких сперматозоидов — и, соответственно, их производители — выбывали из игры, остались только те, которые производят дорогие, но большие спермии. И потому, что женщины имеют дрозофил с большими семяприемниками спаривание происходит чаще, слабее мужчины просто не имеют времени, чтобы производить нужное количество длинных сперматозоидов и они теряют более сильных конкурентов.

Таким образом, учитывая женского направление выбор перевесило то, что было изначально задано логическое спермовых войн.

Источник: Стефан Lüpold, Mollie K. Manier, Nalini Puniamoorthy, Кристофер Schoff, William T. Starmer, Шеннон Ч Бакли Luepold, John M. Белот, Scott Pitnick. How sexual selection can drive the evolution of costly sperm ornamentation // Nature. 2016. DOI: 10.1038/nature18005.

Елена Наймарк