Самки муравьёв-листорезов подавляют конкуренцию сперматозоидов самцов

Королевы муравьёв-листорезов живут до двадцати лет, оплодотворяя миллионы яиц спермой, полученной за один день спаривания.

Датские исследователи, работающие на Смитсоновском институте тропических исследований (STRI) в Панаме с 1992 года, обнаружили, что у видов муравьёв и пчёл, где королевы спариваются с несколькими самцами, семенная жидкость самца способствует выживанию собственных сперматозоидов в ущерб сперме других самцов. Однако после хранения спермы королевы муравьёв-листорезов нейтрализуют эту межсамцовую конкуренцию с помощью секретов желез своего спермохранилища.

«Здесь происходит два процесса, — объясняет Якобус Бумсма, профессор Копенгагенского университета и научный сотрудник STRI. — Сразу после спаривания идёт конкуренция между сперматозоидами разных самцов. Сперма расходуется. Позже сперма становится очень ценной для самки, которая будет использовать её многие годы для оплодотворения собственных яиц, производя миллионы рабочих особей для поддержания колонии».

Вместе с постдоками Сюзанной ден Бур (Копенгаген) и Борисом Баером (Университет Западной Австралии) профессор Бумсма изучал конкуренцию спермы у родственных видов муравьёв и пчёл, спаривающихся единожды (королева с одним самцом) или многократно (с несколькими самцами).

Их результаты, опубликованные на этой неделе в престижном журнале Science, показывают, что способность семенной жидкости самца повреждать сперму других самцов встречается только у видов с множественным спариванием, и что их собственная семенная жидкость не защищает сперматозоиды от этих антагонистических эффектов.

«Самки многих видов — от позвоночных до насекомых — имеют нескольких партнёров. Продукты семенной жидкости быстро эволюционируют, вероятно, в ответ на интенсивную конкуренцию между самцами, которая продолжается даже после ухаживания и спаривания», — сказал Уильям Эберхард, штатный учёный Смитсоновского института.

Похожие системы конкуренции спермы, по-видимому, независимо эволюционировали у муравьёв и пчёл. Теперь исследователи стремятся выяснить, как могут различаться гены, контролирующие распознавание спермы у пчёл и муравьёв, продолжая прояснять детали процесса, ключевого для размножения и эволюции.