Половой отбор сделал спермы дрозофил слишком долго в мире

Рaбoту пoлoвoй oтбoр мoжeт привeсти к живoтныx, o сaмыx нeoбычныx фoрм и укрaшeний. Oсoбeннo интeрeсным примeрoм дeйствия пoлoвoгo oтбoрa в гигaнт спeрмы мушeк дрoзoфил. Иx длинa дoстигaeт нeскoлькиx сaнтимeтрoв, и этo в 20 рaз бoльшe рaзмeрoв имeннo лeтит. Тaкиe oгрoмныe клeтки трeбуют сeрьeзныx физиoлoгичeскиx инвeстиций, кoтoрыe мoгут плaтить тoлькo при услoвии выбoрa жeнскoгo пола динозавра именно их производителя. Соперники много мелких сперматозоидами оказались бы впереди, если бы не безоговорочное выполнение этого условия. Ученые показали, как в данной ситуации сработало половой выбор.

Половой отбор, как известно, создает необычные и удивительные в виде животных. Если борьба с самцами идет на право оплодотворить самку, то дело могут любые сложные средства: Кроме классической, например, павлиньего хвоста стоит помнить, что жука-оленя с непомерным выростом на голове, ветвистые и мощные рога у жвачных, яркий оттенок тропических птиц, длинные хвостовые перья райских птиц, не говоря уже о выдающихся архитектурных навыков шалашников и иглобрюхов Torquigener albomaculosus (видео арун иглобрюха строит свои фантастические гнездо). Но в самых невероятных адаптации, связанные с сексуальным отбором, есть мужчины плодовых мушек рода Drosophila. Они производятся из самых крупных все живые организмы спермы, особенно, если сопоставить их с длиной тела. Так что, D. bifurca длина спермы достигает 5,8 см, что в 20 раз превышает длину тела именно мух.

Аллометрия (чрезмерного роста), подвергшихся половой отбор знак у мух D. bifurca и некоторых других видов положительной аллометрией. Числа рядом с названием черта — характеристика аллометрии; они быстрее растут признак роста размера талии. ру Для дрозофил вычислялась зависимость алгоритмы длину сперматозоида в алгоритме длине торакса мушки. В то время как, например, павлины посмотрел, как связь длинные хвосты и массы тела (это дало значение 3,75), а также связь длинный хвост и длинные ноги (он дал 3,20). Данные все инструкции согласно таблице собраны дополнительные материалы » статье. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Для любого мужчины «украшение», который призван привлечь внимание дамы, бесплатно не дается. его приобретения мужчина тратит изрядное количество физиологических ресурсов. Такие расходы могут позволить себе только здоровые и сильные рапаны. Можно себе представить, насколько дорого сидит певица дрозофилы спермы его огромный вес семенников у дрозофил составляет более 10% от общего веса тела.

В то же время, нельзя забывать, что в этих условиях свободные муфта прямая конкуренция женщин между самцами идет марз спермовых войн (см. Sperm Wars), когда право оплодотворения конкурируют уже не сами мужчины, а их спермы (см. Взаимопомощи среди спермы основан на семейственности, «Элементы», 29.01.2010). В этом случае побеждают наиболее многочисленные солдаты, и выбор, как правило, поддерживают тех мужчин, которые могут разработать максимальное количество малых и дешевле сперматозоидов: Дрозофилы, конечно, практика свободного спаривания, и они имеют спермовые войны (M. K. Manier et al., 2010. Resolving Mechanisms of Competitive Fertilization Success in Drosophila melanogaster). Поэтому в теории сексуального выбор должен привести к формированию большого количества мелких семян, а не немногих гигантов. А, что в данном случае сработало сексуального выбора, выдав результат, противоречащий теории.

Этим вопросом занимается группа ученых с биологического факультета Сиракузского университета (США). Они поставили ряд экспериментов, в ходе которых им удалось решить эту головоломку. Передняя, в первую очередь, они доказали, что размер системы является четко наследуемым признаком. Затем они измеряют длину семяприемников женщин (во время ухаживания и спаривания семяприемники становятся хорошо видны и выглядят, как широкий свет трубка). Для совокупности различных видов дрозофил выявилась высокая положительная корреляция длины семяприемника в длину и спермы: как долго семяприемник почти женщина, или это типа так долго спермы у мужчин. Это означает, что женщина, увеличивая размеры семяприемника, направить выбор в сторону увеличения длины сперматозоидов: для того, Чтобы выбор работал в этом направлении, женщина, и их потомки должны получить какую-то серьезную пользу именно крупных, а мелких семян. Это стало ключевой вопрос исследования: а какая польза получают женщины?

Длина сперматозоидов различных видов дрозофил (AriD. arizonae, Mel — D melanogaster, VirD. virilis, LumD. lummei, EohD. eohydei, ОD. hydei, Биф — D. bifurca; по горизонтальной оси отложен логарифм длины сперматозоида) и соответствующие показатели репродуктивного успеха мужчин. Более успех выражение как зависимость числа поколений аварии его вес. График из обсуждаемой статьи в Nature

Следующая серия испытаний, в результате ученые изучили, как вес мужчины, поэтому и его физиологические данные, связанные с его репродуктивного здоровья успешно, то есть количество потомков. В результате каждый из семи видов дрозофил получили коэффициент репродуктивного здоровья. Затем закрыть все полученные коэффициенты вместе, создавая новые соотношения — зависимость репродуктивного здоровья в длине сперматозоидов. Оказывается, больше спермы, тем выше вероятность стать отцом.

Самкам, естественно, выгодно иметь потомство от физиологически здоровых не бывает, чем меньше слабых мужчин. Потому что их половые органы изменились в ходе эволюции таким образом, чтобы получить наиболее качественный материал для оплодотворения, т. е. крупные сперматозоиды.

Общие действия схема отбора представляется в следующем. Свободное спаривание предполагает начать спермовых войн, при которых преимущество имеют много меньше и дешевле спермы. Самкам при этом, важно, чтобы получить более качественную сперму, так что выбор способствовал возникновению их долго семяприемников. Как самкам стал годиться для оплодотворения только удлиненные семени, и чем дольше, тем лучше. Поэтому увеличение длины семяприемника мелких семян, и, соответственно, их производители выбывали игры, остались только те, которые производят дорогие, но крупные спермии. А потому что женщин дрозофил крупных семяприемниками спаривание чаще происходит, более слабые люди просто не успевают производить необходимое количество длинных спермы и проигрывают более сильным соперникам.

Таким образом, ряд самками направление выбора перевесило то, что изначально задано логикой спермовых войн.

Источник: Стефан Lüpold, Mollie K. Manier, Налини Puniamoorthy, Кристофер Schoff, Уильям Т. Starmer, Шеннон H. Бакли Luepold, Джон М. Belote, Scott Pitnick. How sexual selection can drive the evolution of costly sperm ornamentation // Природа. 2016. DOI: 10.1038/nature18005.

Елена Наймарк