Эволюционный поворот гениталий мух связан с успехом спаривания

В отряде Diptera более примитивные виды, такие как комары, обычно спариваются в положении "конец в конец". Более высокоразвитые (эволюционно продвинутые) виды, такие как мухи, склоняются к положению, когда самец садится на самку сверху (положение "самец сверху").

Это демонстрация непогрешимости природы: данные положения обеспечивают наиболее эффективное и продуктивное совмещение гениталий двух полов для успешного размножения.

Гениталии здоровых особей более высокоразвитых видов совершают полный поворот на 360 градусов на ранних стадиях развития, по сравнению с поворотом на 180 градусов у самцов менее развитых видов. Оба поворота позволяют достичь идеального соответствия соответствующим позициям. Это имеет более широкие последствия с точки зрения того, как морфология (форма) и поведение вида эволюционируют совместно.

Исследователи из Университета Осаки решили проверить, как поворот гениталий у некоторых двукрылых связан с их брачным поведением и успехом копуляции, а следовательно, и с эволюцией. Они недавно сообщили о своих выводах в Scientific Reports.

Исследователи изучали мутантных мух Myo31DF, у которых поворот гениталий иногда преждевременно прекращается. Этот выбор предоставил им объекты с одинаковым генетическим фоном, но с разным направлением гениталий, что идеально подходило для изучения корреляции угла гениталий с брачным поведением и репродуктивными результатами. В контролируемых условиях они использовали видеомониторинг для анализа того, как дорсовентральное (от спины к брюшку) направление гениталий самцов влияет на их ухаживание и сексуальный успех.

"Самцы с гениталиями, имевшими большие угловые отклонения от правильного дорсовентрального направления, имели заметно меньший успех в производстве потомства", — объясняет соавтор исследования Кенджи Мацуно.

Таким образом, поворот гениталий для обеспечения наилучшей сексуальной позиции в целях репродуктивного успеха подтвердил гипотезу о том, что морфология (в данном случае адаптация гениталий) и поведение (сексуальная позиция) эволюционировали совместно. Однако были исключения. Самцы с гениталиями, отклонёнными на 45 градусов от идеала, всё ещё успешно спаривались; ключевым фактором была не степень поворота, а именно дорсовентральное направление.

Интересно, что брачное поведение и позиция копуляции существенно не различались среди самцов с разными углами гениталий. Самцы в целом совершали одни и те же действия. Основным индикатором конечного успеха было дорсовентральное направление.

"Результаты подтверждают, что позиция "самец сверху" эволюционировала совместно с дополнительным поворотом гениталий на 180 градусов от предковой позиции "конец в конец", и что недостаточный угол может негативно влиять на размножение", — говорит первый автор исследования Момоко Инатоми. — "Это ценно с эволюционной точки зрения, и мы, возможно, сможем применить это открытие для практического использования, например, в борьбе с вредителями".