Распределение сперматозоидов с умом
Привлекательные самцы выделяют меньше сперматозоидов за одно спаривание, чтобы максимизировать свои шансы произвести потомство с большим количеством самок. К такому выводу пришли авторы нового исследования об эволюции стратегий эякуляции. Результаты учёных из UCL (Университетский колледж Лондона) и Оксфордского университета предполагают, что, парадоксальным образом, спаривания с привлекательными самцами могут быть менее фертильными, чем с непривлекательными.
В статье, опубликованной в журнале American Naturalist, команда с помощью математического моделирования изучила различные стратегии эякуляции у самцов, чтобы найти оптимальную «нагрузку» сперматозоидов на одно спаривание и понять, как она может меняться в зависимости от моделей спаривания. Предыдущие исследования показали, что у животных, таких как домашняя птица, и рыб, таких как арктический голец, самцы с привилегированным доступом к самкам производят эякуляты с более низкой оплодотворяющей способностью, чем подчинённые самцы.
Суть стратегии
Сэм Таззиман (UCL CoMPLEX) объясняет: «У некоторых видов самки спариваются со многими разными самцами. Сперматозоиды каждого самца конкурируют со сперматозоидами других в процессе, известном как «спермовая конкуренция». Поскольку ресурсы самцов для размножения ограничены, они тщательно распределяют их между спариваниями, чтобы максимизировать количество потомства. Если самец вкладывает много ресурсов в каждое спаривание, он получит больше потомства за одно спаривание, но ценой меньшего количества спариваний. Если же самец вкладывает мало ресурсов в каждое спаривание, он обеспечит меньшее отцовство за одно спаривание, но сможет осуществить больше спариваний в целом. Таким образом, существует компромисс между количеством спариваний и успехом за одно спаривание».
Влияние привлекательности
«То, как самец находит этот компромисс, зависит от того, насколько легко ему привлекать самок. Чем привлекательнее самец, тем больше самок будут готовы с ним спариваться, что снижает ценность каждого спаривания для него. Это означает, что для него оптимально выделять меньше сперматозоидов за одно спаривание. Хотя это снижает фертильность за одно спаривание, это максимизирует общее количество его потомства. Менее привлекательные самцы получают меньше спариваний, но ценят каждое из них выше и, выделяя больше сперматозоидов на каждое спаривание, используют свои скудные возможности по максимуму. Это приводит к довольно парадоксальному прогнозу: спаривания с привлекательными самцами могут быть менее фертильными, чем с непривлекательными».
Пример из природы
«В природе пока найдено мало хороших примеров этого процесса, так как обычно предполагалось, что более привлекательные или качественные самцы будут более фертильными. Возможный случай можно наблюдать у кур, которые в дикой природе живут группами с разным количеством самцов и самок. Самки спариваются со многими самцами, поэтому самцы подвержены спермовой конкуренции. Однако привлекательность самца в значительной степени определяется его социальным статусом. Самцы, находящиеся выше в иерархии, находят спаривание с самками более лёгким, но передают им меньше сперматозоидов. Кроме того, сперматозоиды доминирующих птиц менее подвижны и имеют более низкую оплодотворяющую способность, чем сперматозоиды подчинённых птиц. Учёные могут искусственно изменить иерархию, и когда это происходит, подвижность сперматозоидов нового доминантного самца быстро снижается, в то время как у самцов, пониженных до подчинённого статуса, подвижность увеличивается».
Дальнейшие исследования
«Дальнейшая работа в этой области должна изучить самцов с одинаковой привлекательностью, но с разным уровнем ресурсов для производства сперматозоидов, чтобы увидеть, как это меняет их количество и качество. Модель также следует расширить, включив эффекты краткосрочного истощения сперматозоидов, которое, как известно, влияет на содержание эякулята при быстром повторном спаривании. Мы также хотели бы выяснить, заставляет ли более низкая фертильность привлекательных самцов самок избегать привлекательных самцов, которые спариваются слишком часто, поскольку эти самцы снижают их фертильность».
«Наконец, как эта работа применима к людям и другим приматам, пока неизвестно. Привлекательность человека сложна и зависит от ряда факторов, включая культурные предпочтения. Тем не менее, размер эякулята и качество сперматозоидов, вероятно, формировались под влиянием схожих сил, таких как привлекательность и количество половых партнёров, которые важны и для других видов».