Мужское половое поведение связано с повышенной экспрессией рецепторов андрогенов в мышцах рыб-гермафродитов

Исследование Университета штата Джорджия показало, что у рыб, способных менять пол, наблюдаются различия в экспрессии рецептора андрогенов (AR) в мышцах, которые высокочувствительны к андрогенам (мужским половым гормонам) и необходимы для мужского брачного поведения.

Андрогенная сигнализация — критический регулятор типичного мужского репродуктивного поведения у позвоночных. Это исследование обнаружило, что экспрессия рецептора андрогенов также важна у Lythrypnus dalli (синеполосого бычка) — двунаправленного гермафродита, способного к быстрой смене пола во взрослом состоянии в любом направлении. При соответствующих социальных стимулах эти рыбы могут трансформировать функцию репродуктивных тканей и начать размножаться как противоположный пол менее чем за две недели.

Синеполосые бычки живут небольшими гаремами из одного доминантного самца и нескольких подчинённых самок. Их репродуктивное поведение полодиморфно: только самцы ухаживают за самками, защищают гнёзда и заботятся о потомстве. Мужское брачное поведение состоит из быстрых «рывков плавания», во время которых тазовые и спинные плавники выдвигаются и втягиваются за счёт активации мышцы supracarinalis.

Исследователи обнаружили, что у самцов экспрессия AR в мышце supracarinalis выше, чем у самок. Более высокая экспрессия AR в этой мышце также была связана с большей частотой брачных и агрессивных демонстраций. Исследование опубликовано в журнале PLOS One.

Учёные собрали 12 самцов и 36 самок синеполосого бычка возле Института экологических исследований Райли Университета Южной Калифорнии на острове Санта-Каталина с помощью дайвинга и ручных сачков. Животных поместили в 12 социальных гаремов (один самец и три самки), каждую группу — в отдельный аквариум в институте.

Мужское поведение (агрессивные приближения и «рывки плавания»), направленное на самок в социальной группе, наблюдали в течение трёх дней. Затем срезы мышц и спинного мозга животных исследовали с использованием антител, специфичных к рецептору андрогенов, высокотехнологичного визуализирующего микроскопа и программного обеспечения для захвата изображений.

«Простой процесс скрининга половых различий в экспрессии AR позволил нам идентифицировать важную группу мышц, участвующую в регуляции мужского полового поведения», — сказал доктор Мэтью Гробер, доцент биологии в Университете штата Джорджия.

Хотя AR также обильно экспрессируется в спинном мозге этих рыб, половых различий в количестве спинальных мотонейронов, экспрессирующих AR, не было. Это позволяет предположить, что спинальным цепям самок не требуется повышенная экспрессия AR во время смены пола для генерации мужского брачного/гнездового поведения. У животных с половой пластичностью быстрое повышение регуляции мышечного AR может быть критическим шагом в инициации типичного мужского поведения у особи женского пола.