» » У пещерных насекомых самцы и самки поменялись ролями

Рис. 1. Гениталии сеноедов семейства Prionoglarididae, к которому относится род Neotrogla. А — спаривание Neotrogla" />

У пещерных насекомых самцы и самки поменялись ролями


У пещерных насекомых самцы и самки поменялись ролями
Рис. 1.[/b] Гениталии сеноедов семейства Prionoglarididae" border=0 width="650">

Рис. 1. Гениталии сеноедов семейства Prionoglarididae, к которому относится род Neotrogla. А — спаривание Neotrogla curvata; самка сверху. B, D — нормальные женские гениталии родственников Neotrogla (B — Prionoglaris dactyloides, D — Speleketor irwini). Голубым цветом подкрашено отверстие канала сперматеки, служащее для приема сперматофора. C, E — нормальные мужские копулятивные органы (фаллосомы) тех же двух видов. F — гиносома (женский «пенис») Neotrogla aurora. G — редуцированная фаллосома самца Neotrogla aurora (от нее осталась только тонкая хитиновая дужка у входа в мужскую «вагину»). Зеленой стрелкой показан один из «карманов» для шипов гиносомы. Длина масштабной линейки 0,1 мм. Изображение из обсуждаемой статьи в Current Biology


В бразильских пещерах обнаружено четыре вида насекомых из отряда сеноедов с уникальным строением половых органов. У самок всех четырех видов, объединяемых в род Neotrogla, имеется большой копулятивный орган — «гиносома», — который они используют при спаривании в качестве пениса. Сидя на самце сверху, самка вводит гиносому в углубление на конце его брюшка, напоминающее вагину. Копуляция продолжается необычайно долго (в среднем 52 часа), причем самка прочно удерживает самца при помощи шипов на гиносоме. По-видимому, самка в ходе спаривания получает от самца питательные вещества, необходимые ей для успешного размножения в сухих пещерах, где единственная пища для сеноедов — помет и трупы летучих мышей. Частичная инверсия половых ролей, связанная с высоким мужским вкладом в потомство, характерна для ряда животных, но ни у кого из них дело не зашло так далеко, как у бразильских пещерных сеноедов.

Как правило, самцы вкладывают в каждого потомка гораздо меньше ресурсов, чем самки. На этом основано различие половых стратегий: самцам выгодно максимизировать количество половых партнеров, тогда как самки больше заинтересованы в их качестве. Поэтому самцы под действием отбора становятся «соблазняющим» и «конкурирующим» полом, а самки — «выбирающим».

Ситуация в корне меняется у тех видов, у которых по тем или иным причинам увеличивается мужской вклад в потомство. Например, если самец полностью берет на себя заботу о потомстве, половые роли могут поменяться, и тогда самцы становятся привередливыми недотрогами, а самки — расфуфыренными ловеласками (подробнее см. в новости Самцы предпочитают беременеть от привлекательных самок, «Элементы», 19.03.2010). Обычай дарить самкам свадебные подарки (см. Nuptial gift) иногда приводит к аналогичным результатам, особенно в голодные времена, когда без мужских подарков у самки мало шансов выжить и произвести потомство (см.: Самцы и самки меняются ролями при смене погоды, «Элементы», 27.12.2012).

Но есть вещи, которые остаются незыблемыми даже при радикальной смене половых ролей. По крайней мере, так считалось до сих пор. У животных с внутренним оплодотворением пенис полагается иметь самцам, а вагина — прерогатива самок. Это правило, казалось бы, никакие причуды полового отбора не могут отменить (пенис самок пятнистых гиен — все-таки в основном показуха, при спаривании он не используется как пенис).

Но природа в очередной раз доказала, что правил без исключений в биологии не бывает. В 2010 году в Бразилии был обнаружен новый род насекомых из отряда сеноедов с очень странными гениталиями. Все четыре вида рода Neotrogla обитают в сухих пещерах, где им абсолютно нечего есть, кроме помета летучих мышей (разве что изредка можно полакомиться еще и мертвой летучей мышью). У самок Neotrogla имеется крупный, сложно устроенный орган, напоминающий пенис, — «гиносома» (рис. 1, F). На конце гиносомы расположено отверстие канала сперматеки (полости, служащей для хранения полученной спермы). У самцов же не удалось обнаружить внятного копулятивного органа. Что всё это значит?

Ученые из Бразилии, Японии и Швейцарии детально изучили половое поведение и гениталии четырех видов Neotrogla и опубликовали свои сенсационные результаты в журнале Current Biology. Оказалось, что во время спаривания самка вводит гиносому в специальное углубление, расположенное на заднем конце тела самца. При этом самка сидит на самце сверху, но это не уникальная особенность рода Neotrogla — в такой же позе занимаются сексом и некоторые другие сеноеды, имеющие нормальные гениталии. Внутри мужской «вагины» гиносома раздувается, и расположенные на ней шипы входят в соответствующие карманы (рис. 2). У каждого из четырех видов шипы на гиносоме и карманы вагины располагаются по-своему.


У пещерных насекомых самцы и самки поменялись ролями

У пещерных насекомых самцы и самки поменялись ролями

Рис. 2. Гениталии и спаривание Neotrogla curvata. A — гиносома в состоянии эрекции; B, C — копуляция, вид сбоку; E — вид снизу; D — увеличенное изображение, показывающее, что отверстие канала сперматеки самки (opening of spermathecal duct) во время спаривания оказывается точно напротив семявыводящего канала самца (seminal duct). Разными цветами подкрашены части гиносомы: голубым — концевая часть, оранжевым — базальный стержень, желтым — дорзальный выступ, зеленым, красным и сиреневым — три участка с шипами. Соответствующие три кармана в вагине самца отмечены треугольными стрелками тех же цветов. Длина масштабной линейки 0,1 мм. Изображение из обсуждаемой статьи в Current Biology


Аналогичные адаптации — шипы на пенисе и подходящие к ним карманы вагины — часто встречаются у нормальных насекомых. Шипы могут служить для стимуляции партнерши, для ее насильственного удержания, а также для удаления чужой спермы. Карманы вагины, соответствующие шипам, развиваются у самок, вероятнее всего, для уменьшения травматизма при спаривании.

Неизвестно, помогают ли шипы самкам Neotrogla стимулировать партнера, но они точно помогают им крепко-накрепко его удерживать. Когда ученые попытались разделить спаривающихся насекомых, у самца оторвалось брюшко, но гиносома так и осталась в нем. Более того, оказалось, что спаривание у Neotrogla продолжается невероятно долго: от 41 до 73 часов, в среднем — 52,5 (авторы наблюдали 12 спариваний). У родственных видов сеноедов с нормальными гениталиями спаривание длится гораздо меньше: 40 минут у Prionoglaris stygia, два часа у Trogium pulsatorium, не более четырех часов у Lepinotus.

Скорее всего, эти необычные адаптации развились у пещерных сеноедов в связи с крайним дефицитом пищи в их родных пещерах. Самке явно нужны от самца не только сперматозоиды, но и какие-то ценные питательные вещества, без которых ей было бы трудно произвести потомство. Это подтверждается, в частности, тем, что самки Neotrogla практикуют полиандрию, то есть спариваются со многими самцами. В сперматеке одной самки может находиться до 11 сперматофоров, что доказывает полиандрию. Очевидно, самке не нужно столько спермы для оплодотворения яиц. Значит, речь идет о питательных веществах. Более того, авторы обнаружили, что молодые самки начинают спариваться, получать сперматофоры и как-то использовать их содержимое (в сперматеке тогда остаются пустые оболочки сперматофоров) задолго до того, как приступают к откладке яиц.

Однако нужно помнить, что у других насекомых, у которых самки получают от самцов питательные «подарки» вместе со спермой, гениталии все-таки сохраняют обычное строение. Будем надеяться, что дальнейшие исследования дадут ответ на вопрос, почему у пещерных сеноедов Neotrogla инверсия половых ролей зашла дальше, чем у любых других животных.

Источник: Kazunori Yoshizawa, Rodrigo L. Ferreira, Yoshitaka Kamimura and Charles Lienhard. Female Penis, Male Vagina, and Their Correlated Evolution in a Cave Insect // Current Biology. In press, available online 17 April 2014.

См. также про инверсию половых ролей:
1) Самцы и самки меняются ролями при смене погоды, «Элементы», 27.12.2012.
2) Самцы предпочитают беременеть от привлекательных самок, «Элементы», 19.03.2010.
3) Отцовская забота о потомстве унаследована страусами от динозавров, «Элементы», 23.12.2008.

Александр Марков


03 октябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Самцы стрекоз, активно ухаживающие за самками, живут меньше

Два близких вида стрекоз, Mnais costalis и M. pruinosa, могут жить вместе на одних и тех же ручьях. Но первый вид предпочитает более солнечные места, а второй — более затененные. Японские

У пауков Manogea porracea самцы при необходимости заменяют паучатам мать

Южноамериканские пауки Manogea porracea необычны тем, что у них самец участвует в заботе о потомстве наравне с самкой. Такое нетипичное поведение является жизненной необходимостью: ведь к концу

Интересные любовные ритуалы ракообразных

Устрицы, мидии, крабы, омары, креветки и тысячи других разновидностей водных животных, имеющих панцирь — у них у всех имеется свой собственный, уникальный способ размножаться. Мы расскажем о самых

Интересные факты о сексуальной жизни животных.

Индийские кобры перед спариванием борются, бросаются друг на друга, но когда самец побеждает, самка кладет свою голову на землю, в знак покорности и готовности к спариванию. Сам процесс может занять

Почему комары пьют кровь.

Несмотря на бытующее мнение, что, что кровь пьют комары - это не правда, потому что на самом деле кровь пьют комарихи. А необходима она им для того, чтобы, зачать и вывести потомство. Вообще самки и

Секс в мире животных

Когда-то казалось, что у животных с сексом все просто. Но затем биологи пригляделись к тому, что происходит на самом деле.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?На МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клином11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над АнтарктидойКаким будет мир с населением 10 миллиардов человек?Самые красивые города на воде