Исследование брачного поведения проливает свет на эволюцию привлекательности

В чашке Петри между самкой нематоды и самцом проскакивает искра. Самка, отслеживая его по запаху, устремляется к нему и беременеет в течение мгновений после физического контакта. Но для гермафродитной версии этих крошечных круглых червей история совершенно иная. Анатомически женские, но способные к самооплодотворению с помощью собственного запаса сперматозоидов, гермафродиты остаются решительно незаинтересованными в спаривании — пока у них не закончатся сперматозоиды. Только тогда они начнут искать самцов.

В этих ранее неизвестных деталях микроскопических брачных ритуалов могут скрываться ключи к более глубокому пониманию генетических механизмов привлекательности, согласно исследованию в Current Biology. Результаты не только заполняют существенные пробелы в знаниях о ключевом модельном организме, но и проливают новый свет на эволюцию репродуктивных стратегий.

Самки нематод

Исследователи начали с наблюдения за взаимодействием самцов и самок Caenorhabditis. Команда отметила три брачных поведения у самок нематод:

• Они отслеживают самцов по запаху.
• Прекращают движение при физическом контакте с самцом.
• Открывают вульву для облегчения спаривания.

Одним из самых неожиданных открытий было то, что самка отслеживает самца по запаху.

Гермафродитные нематоды

Затем команда обратилась к близкородственным гермафродитным Caenorhabditis. Эти нематоды не отслеживают самцов по запаху. Напротив, они активно избегают спаривания, а когда самцы пытаются это сделать, они совершают резкие движения, чтобы сбросить самца, и убегают.

Но по мере старения гермафродиты продолжают производить яйцеклетки, но перестают производить сперматозоиды, оставаясь с гаметами, которые они не могут самооплодотворить. Внезапно самцы нематод становятся привлекательными. Команда подозревает, что наличие сперматозоидов или семенной жидкости действует как регулятор, сигнализируя, что брачное поведение следует приостановить.

Эта гибкость в спаривании имеет эволюционный смысл. С точки зрения биологической приспособленности, любое животное должно стремиться максимизировать свой собственный вклад в генофонд. Пока гермафродиты могут производить потомство самостоятельно, у них нет стимула смешиваться с самцами. Но как только они становятся неспособны к этому, становится эволюционно стратегическим спариваться и производить потомство хотя бы с половиной своего генетического материала.