Все новости

Доминантные самцы стрекоз довольно часто проигрывают аутсайдерам. Причиной тому — нежелание самок вступать в два коитуса подряд, поскольку они травмоопасны

Биологи обнаружили, что самцы стрекоз, побеждая в стычках за территорию, часто проигрывали в передаче своего генетического материала. Виной всему оказалась комбинация высокой цены спаривания для самок со стратегией самцов-неудачников.

Отбор особей по какому-либо критерию — краеугольный принцип эволюции. Когда, к примеру, теплокровное животное обитает в холодной воде, внешние условия благоприятствуют тем, у кого более толстый и равномерный слой подкожного жира, а в пустыне выживают растения лишь с жесткими и узкими листьями. Экстремальные климатические условия, доступность пищи и воды, наличие хищников — это внешние причины эволюции. Но кроме внешних причин есть также причины внутренние — например, половой отбор, выбор партнера для размножения.

Половой отбор устроен значительно сложнее, чем простая адаптация к жаре, недостатку сочной травы или жизни рядом с хищниками. Каждая особь стремится выбрать в партнеры кого-то наиболее подходящего, но критерии «подходящести» при этом часто оказываются весьма нетривиальными. Иногда они даже абсурдны: огромные рога у самцов лосей или перья на спине павлина, которые часто ошибочно называют хвостом, — и то и другое нужно лишь для демонстрации собственной привлекательности. Половой отбор часто предполагает прямые стычки между самцами или самками, а кроме того, вопрос размножения иногда тесно связан с вопросом иерархии в группе: у многих видов размножаться может только доминантная особь (самец или самка).

Читайте также: Большие затейники. Самые нестандартные способы продолжения рода у животных

Еще один аспект полового отбора раскрыла работа биолога Рассима Хелифы (Rassim Khelifa). Будучи в Алжире, он изучал поведение стрекоз Calopteryx exul. Эти насекомые обитают на севере Африки, находятся под угрозой исчезновения, и поэтому ученые стремятся выяснить особенности их жизни и размножения. В тех местах, где стрекоз все еще много, крупные сильные самцы делят территорию между собой и занимают наиболее богатые пищей участки, отгоняя конкурентов. Самцы поменьше и послабее избегают стычек, но иногда спариваются с самками втихую от доминирующих собратьев. Это поведение ученые считали если не парадоксальным, то по меньшей мере странным и невыгодным для самок. 

Самка стрекозы Calopteryx exul
Описание
Самка стрекозы Calopteryx exul

Если принять упрощенную схему полового отбора, самкам это должно быть невыгодно. Зачем рожать потомство от сравнительного слабого отца, если рядом есть его гораздо более успешный конкурент, контролирующий удобный участок с пищей? Тем не менее наблюдение за 275 самками стрекоз и 28 самцами на занятых ими участках показало, что попытки спаривания с «чужаками» происходили по меньшей мере в 110 случаях, причем около 70% из них дошли до конца. Ответ на вопрос «почему так происходит?» оказался достаточно прост: «чужаки» практически нападали на самок, совершая копуляцию без предварительных ритуальных действий. 

Говорить о сексуальном насилии в случае с животными, и особенно насекомыми, не всегда корректно (это понятие все-таки ближе к уголовному кодексу, а не к биологии), однако феномен копуляции против желания партнера распространен у некоторых видов. Примером могут служить утки, причем, как показала удостоенная Шнобелевской премии 2003 года работа, для селезней не важны ни пол партнера, ни присутствие у того признаков жизни. А вот самки пятнистых гиен принципиально не могут быть изнасилованы: их клитор превосходит габаритами пенис, полностью окружает вход во влагалище и без активного участия самки копуляция невозможна. 

Насильственное спаривание действительно могло бы быть хорошим способом передать гены недоминантных особей стрекоз дальше, однако в случае с Calopteryx exul оставалась еще одна загадка. Репродуктивная система стрекоз этого вида устроена так, что пенис самца при копуляции выталкивает наружу всю сперму, которую ранее оставил другой самец. Таким образом, шансы на продление рода максимальны только у последнего полового партнера. Можно было бы предположить, что самки, столкнувшиеся со «второсортными» самцами, затем попытаются спарится с доминантной особью. Такое поведение позволило бы самкам, которые столкнулись с агрессивными «чужаками», все равно зачать от доминантного самца. 

Читайте также: Собственная сперма защитила червей-гермафродитов от гибели после спаривания. Она тормозит работу инсулина в клетках тела

Однако это происходило гораздо реже ожидаемого. Оказалось, что из всех отложенных яиц около 10% оплодотворили «чужаки» вместо доминантных самцов, а еще около 20% яиц отложили те насекомые, за спариванием которых ученые не смогли проследить.

Феномен «невыгодного спаривания» Рассим Халефа объясняет комбинацией двух факторов. Во-первых, доминантный самец попросту не успевал следить за всем своим гаремом. Во-вторых, спаривание для самки стрекозы проходит достаточно тяжело, поскольку оно часто сопровождается травмами. Самкам гораздо выгоднее избежать повторного соития, а не пытаться любой ценой оптимизировать качество получаемого от самца генетического материала.

Новое исследование, как указывает его автор, может помочь лучше понять вид, находящийся под угрозой исчезновения. Стрекозы, некогда заселявшие север Африки, сегодня обитают лишь на небольших территориях в Алжире, Тунисе и Марокко. Причем в тех местах, где ученый проводил свои наблюдения в 2010-м и 2011 годах (результаты представлены в Ecology только в 2019-м), сегодня Calopteryx exul уже не живут. Виной этому биологи называют пересыхание ручьев и сокращение пригодных для размножения насекомых мест. 

 Алексей Тимошенко