Торговля икрой у гермафродитных рыб: Почему отдавать, если можно просто взять?

Половая жизнь гермафродитных животных определяется одним фундаментальным вопросом: кто принимает на себя женскую роль и производит затратную икру? Рыбы-гамлеты избегают этой дилеммы, вступая во взаимную торговлю икрой. Ученые использовали микроэкономические модели, чтобы проанализировать условия, необходимые для работы этой сложной системы обмена. Результаты опубликованы в The American Naturalist.

Гамлеты, обитающие на коралловых рифах Карибского моря, являются гермафродитами. Одна из их брачных стратегий — передавать икру друг другу. Здесь роль донора спермы предпочтительнее, поскольку производство икры требует больше энергии. Если оба партнера поочередно принимают обе роли при спаривании друг с другом, никто не оказывается в невыгодном положении — это честная сделка.

Торговцы, поставщики и обманщики

Другие популяции из семейства Serranidae не практикуют торговлю такого рода. Вместо этого они безусловно передают свою икру, когда встречают особь своего вида, готовую к спариванию.

Взаимная торговля икрой, предположительно, не является изначальной эволюционной стратегией, поскольку обмен зависит от сложного взаимного поведения. Междисциплинарная команда исследователей изучила факторы, которые могли быть ответственны за эволюцию торговли икрой у гамлетов, но не у других Serranidae.

Для этого ученые разработали модель, учитывающую третий тип поведения, способный подорвать успех стратегии торговли икрой: одна из двух рыб — «обманщик» — притворяется, что хочет ответить взаимностью, предоставив собственную икру, но затем выходит из сделки после оплодотворения икры партнера.

Биология и теория игр

Профессор Георг Нёльдеке, экономист Базельского университета, является экспертом в теории игр. «Теория игр исследует, как поведение при принятии решений может быть наилучшим образом адаптировано к ситуациям, которые в первую очередь определяются поведением при принятии решений другими индивидами», — говорит он. «В принципе, не имеет большого значения, является ли это поведением животных или поведением людей».

В сотрудничестве с морским биологом Оскаром Пуэблой и экологом поведения Хорхе Пеньей микроэкономист Нёльдеке разработал теоретико-игровую модель брачного поведения гермафродитов, объясняющую как возникновение торговли икрой, так и преобладание этой стратегии над другими возможностями.

Четыре необходимых условия

Результаты выявили ограничительные условия, которые должны быть выполнены, чтобы взаимная торговля могла возникнуть и сохраниться в популяции. Во-первых, производство икры должно быть относительно затратным. Во-вторых, поиск партнера не должен быть слишком трудным. «Имеет смысл ждать того, с кем возможна честная сделка, только если существует относительно высокая вероятность, что я вообще встречу такого партнера», — объясняет Нёльдеке.

В-третьих, поиск партнера не должен быть и слишком легким, иначе возможность обмана становится слишком привлекательной. Наконец, должна существовать возможность идентифицировать обманщиков до оплодотворения и, следовательно, избегать спаривания с ними. Только в этом случае стратегия торговли стоит того, чтобы её придерживаться.

«Эта модель позволила нам впервые теоретически продемонстрировать, какие факторы являются ключевыми для объяснения системы торговли икрой», — говорит Нёльдеке, описывая значимость результатов. «Теперь мы надеемся, что другие биологи соберут необходимые данные для проверки нашей теории, и с нетерпением ждем результатов».