Состав «брачных подарков» светлячков раскрыт, проливая свет на посткопуляционный половой отбор

Самки светлячков давно знают, что лучшие романы — с самцом, который предлагает самый питательный и крупный «брачный подарок» — белковую капсулу со спермой, богатую питательными веществами для производства яиц и продления жизни самки.

Однако молекулярный состав этих подарков оставался неизвестным. Новое исследование Университета Тафтса в сотрудничестве с учёными MIT раскрывает эту тайну, впервые показав содержимое подарков и пролив свет на посткопуляционный половой отбор. Результаты опубликованы в Scientific Reports.

Изучая обыкновенного восточного светлячка Photinus pyralis (Big Dipper), исследователи обнаружили в брачных подарках более 200 идентифицируемых белков. Их функции можно предположить по сходству с известными белками других насекомых. Некоторые являются структурными белками, формирующими основу подарка, другие — ферментами, которые могут помогать «распаковывать» подарок.

Ещё одни ферменты, по-видимому, биохимически стимулируют самку откладывать больше яиц. Также были идентифицированы ферменты, которые могут повышать репродуктивный успех самца, ускоряя хранение спермы или увеличивая её способность к оплодотворению.

Новые технологии, включая изучение экспрессии генов в репродуктивных железах самцов и протеомный анализ, позволили расшифровать содержимое этих «любовных посылок».

Брачные подарки светлячков — это сложные структуры, производимые множеством мужских желёз. Метаболомный анализ также показал, что подарки содержат люцибуфагин — горький токсин, который, как было показано ранее, защищает яйца и взрослых особей. Самки могут использовать эти пожертвованные самцами токсины для защиты себя или потомства от хищников.

Лаборатория Льюис в Тафтсе изучает половую жизнь светлячков более двух десятилетий. Предыдущие работы показали, что самки выбирают партнёров по характеру световых сигналов и спариваются с несколькими самцами в течение жизни. Также было обнаружено, что самки, получающие более крупные подарки, откладывают больше яиц и живут дольше, а самцы с большими подарками оставляют больше потомства.

Расшифровка того, что делает одних самцов более успешными после спаривания, сложна, так как эти процессы происходят внутри репродуктивного тракта самки. Будущие исследования изучат роль конкретных компонентов мужского подарка в стимуляции яйцекладки и повышении репродуктивного успеха самца, а также вклад токсинов в защиту самок и потомства.