Секс, мухи и видеозапись: как самки плодовых мух управляют спариванием
Исследователи из Центра Шампалимо в Португалии разрешили давний научный спор о роли яйцеклада (овопозитора) в брачном поведении плодовых мух Drosophila melanogaster. Результаты, опубликованные 13 августа в журнале Current Biology, показывают, что этот орган играет ключевую роль в переходе от ухаживания к копуляции.
Ключ к успешному ухаживанию
Во время ухаживания самка отодвигает вагинальные пластины, формируя временную трубчатую структуру — яйцеклад. Ранее в различных исследованиях его выдвижение связывали как с отказом, так и с принятием самца.
Чтобы разрешить противоречия, команда совместила видеомониторинг поведения мух с генетическими инструментами. Учёные идентифицировали конкретную пару нейронов в мозге самки, которая управляет выдвижением яйцеклада, и манипулировали их активностью.
Механизм перехода:
- Самец начинает ухаживание, «распевая» вибрацией крыльев.
- Самка в ответ выдвигает яйцеклад.
- Самец в это время многократно облизывает гениталии самки.
- Совпадение выдвижения яйцеклада и облизывания стимулирует самца к попытке спаривания.
Не «внутри или снаружи», а «насколько снаружи»
Исследование показало, что яйцеклад — не бинарный орган. Он может выдвигаться на разную степень, и это решающий фактор.
- Самка полностью выдвигает яйцеклад, чтобы привлечь самца к попытке спаривания.
- Затем она либо оставляет его полностью выдвинутым, либо частично втягивает.
- Критическое различие: только восприимчивые девственные самки частично втягивают яйцеклад, позволяя спаривание. Недавно спарившиеся (невосприимчивые) самки оставляют его полностью выдвинутым, блокируя копуляцию.
Почему невосприимчивые самки провоцируют ухаживание?
Авторы предлагают два объяснения такого поведения:
- Повторное спаривание: В течение нескольких часов после копуляции самка может извергнуть сперму и спариться снова, чтобы увеличить число и генетическое разнообразие потомства.
- Химическая сигнализация: Яйцеклад может нести феромоны самки, сообщающие самцу о её статусе. В зависимости от комбинации и интенсивности этих химических сигналов самец может принять решение об инициации ухаживания.
Всё решает мозг
Эти результаты раскрывают последовательность шагов в коммуникации между полами и показывают, как происходит переход от ухаживания к спариванию. Это ключ к изучению того, как столь резкий поведенческий переключатель — от поисковой стадии к завершающей стадии полового поведения — обрабатывается в мозге.