UPD

Слова Олега Сидорова вырваны из контекста, речь шла не о Чистомэне:

#comment_121224850

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

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.

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.

Александр Марков

Источник