Исследование показывает влияние полиандрии на репродуктивный успех у огненных саламандр

Ученые из Университета Билефельда и Технического университета Брауншвейга впервые подтвердили пользу множественного отцовства для позвоночного животного в полностью естественных условиях. Доктор Барбара Касперс и доктор Себастьян Штайнфарц с командой показали, что самки огненных саламандр спариваются с несколькими самцами в природе (так называемая полиандрия). Это дает им преимущества для приспособленности, увеличивая количество потомства. Результаты исследования опубликованы в пятницу (29 ноября) в ранней версии журнала Molecular Ecology.

Долгое время считалось, что самки в животном мире моногамны, то есть спариваются только с одним самцом. Самцы же могут увеличить свой репродуктивный успех, спариваясь с несколькими самками. Однако сейчас полиандрия считается скорее правилом в животном мире, а моногамия — исключением.

Исследователей из разных дисциплин интересует, почему самки спариваются с несколькими самцами и какие преимущества это дает им или их потомству. Особый интерес представляют исследования, позволяющие получить представление об этих процессах в полностью естественных условиях. Однако такие исследования сложно провести, не потревожив особей или не изучив их брачное поведение частично в лаборатории.

Ученые из Университета Билефельда (группа доктора Барбары Касперс), доктор Себастьян Штайнфарц из TU Braunschweig и профессор Майкл Копп из Университета Экс-Марсель изучили влияние брачного поведения на количество потомства у черно-желтой огненной саламандры (Salamandra salamandra), широко распространенного европейского вида хвостатых амфибий. За весенний сезон самка саламандры может отложить до 50 живых личинок в небольших ручьях и прудах.

Для исследования ученые отлавливали самок саламандр по пути к местам откладки личинок в лесу и доставляли беременных самок в лабораторию, где те откладывали личинок. Ежедневно ученые собирали новорожденных личинок, брали небольшие образцы тканей и возвращали как матерей, так и их личинок обратно в лес. Проведя генетический анализ отцовства на этих образцах, исследователи смогли точно определить, с каким количеством самцов спаривалась каждая самка, и было ли смешано сперма разных самцов — самки саламандр могут хранить сперму разных самцов в течение нескольких месяцев во внутренних рецептивных органах, называемых сперматеками. Яйца самки оплодотворяются хранящейся спермой только при оптимальных условиях окружающей среды, и после развития яиц в полноценных личинок последние откладываются в ручьи и пруды.

Важно подчеркнуть, что сперма самца откладывается на землю в виде сперматофора во время брачного ритуала, а самка затем активно его подбирает. После этого самка может решать, от каких самцов принять сперму. С помощью анализа отцовства исследователи смогли показать, что некоторые самки спаривались с четырьмя разными самцами.

Смешивание спермы различных самцов в сперматеке самки, по-видимому, оказывает положительный эффект, приводя к оплодотворению большего количества яиц и, как следствие, к откладке большего числа личинок. Таким образом, полиандрия и конкуренция спермы, по-видимому, являются важным механизмом увеличения репродуктивного успеха и, следовательно, приспособленности самки у этого наземного вида позвоночных.