Жуки: половая гонка вооружений⁠⁠

Покрытый шипами половой орган азиатской многоядной зерновки (Callosobruchus analis)

Таков жук Callosobruchus maculatus или четырехпятнистая зерновка, обитающий на всех континентах, кроме Антарктиды, вредитель бобовых культур. Самец зерновки может «похвастаться» внушительным половым органом, покрытым сотнями острых шипов, которые во время спаривания ранят репродуктивный тракт самки.

В чем биологический смысл существования полового органа, способного наносить вред здоровью самки? Гипотеза о том, что травма гениталий мешает самке спариваться с другими партнерами, не подтверждается: они все равно делают это. Сейчас считают, что шипастый половой орган самца C. maculatus – побочный продукт отбора на увеличение его репродуктивного успеха. Например, раны могут облегчать попадание в гемолимфу (аналог крови у насекомых) самки биоактивных веществ семенной жидкости самца, влияющих на поведение самки.

Как самки C. maculatus справляются с такой ситуацией, исследовали ученые из Университета Западной Австралии. Пойманных в разных точках планеты представителей 13 популяций этих жуков независимо содержали в одинаковых условиях и наблюдали за их морфологическими и биохимическими изменениями. Сопоставив изменения, произошедшие за десять лет и сто поколений жуков во всех 13 группах, ученые смогли понять закономерности возникновения адаптивных мутаций у самцов и самок зерновки. Этот процесс получил название «половая гонка вооружений».

В процессе мутаций половой орган самцов становится еще опаснее, чем был, шипы удлиняются. Самки же приобретают признаки, позволяющие уменьшить наносимый им вред. Например, становится толще стенка репродуктивного тракта, – чтобы ее было труднее проткнуть. Другие изменения касаются иммунной системы: улучшается защита от инфекций и ускоряется заживление ран. Правда, «апгрейд» иммунной системы связан со снижением плодовитости: видимо, и на то, и на другое не хватает ресурсов.

Конфликтное половое поведение демонстрируют многие виды животных, хотя столь ярко выраженная «эскалация гонки вооружений», как у жуков Callosobruchus, встречается редко. Кроме Callosobruchus, самые известные «садисты», пожалуй, постельные клопы: их половой орган похож на крючковатую иглу, которой клоп пронзает брюшко самки, вводя эякулят прямо в полость тела. Насколько сильно подобные половые конфликты влияют на эволюционные процессы в целом, пока не вполне понятно.

НАУКА из первых рук