Битва полов проливает свет на эволюцию

Исследование, опубликованное 3 мая в журнале Evolution, посвящено роли генитальных шипов в репродуктивном успехе плодовой мушки Drosophila ananassae. Аспирант Карл Гришоп и доцент Михал Поляк из Университета Цинциннати выявили, на каком этапе эти шипы дают преимущество в конкуренции за размножение.

Ключевой метод и объект

Учёные использовали систему лазерной микрохирургии для точного удаления когтевидных шипов у сотен самцов. Выбор вида D. ananassae был обусловлен исключительной длиной их генитальных шипов. Были созданы три группы:

• Полное удаление шипов.
• Укорачивание шипов наполовину.
• Притупление кончиков шипов.

Результаты эксперимента

• Самцы без шипов полностью утратили способность к спариванию.
• Самцы с укороченными шипами показали резкое снижение успеха.
• Самцы с притуплёнными шипами имели незначительное снижение успеха, которое становилось статистически значимым в конкурентной среде.

Эволюционное значение

Система спаривания этих мушек — «скрембл-конкуренция»: они роятся на гниющих фруктах, и успеха добиваются самцы, способные быстро спариться с максимальным числом самок до вмешательства соперников. В такой хаотичной среде шипы, как выяснилось, способствуют успешному началу копуляции, а не влияют на процессы во время или после спаривания. При этом самки не различали самцов по наличию или состоянию шипов — преимущество было чисто механическим.

Это открытие необычно, так как большинство известных адаптивных функций гениталий проявляются уже после начала спаривания. Работа позволяет рассматривать эволюцию мужских генитальных признаков аналогично «вторичным половым признакам» (например, окраске), что помогает понять одну из главных загадок эволюционной биологии — причину невероятного разнообразия мужских гениталий у разных видов.