Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения

Искры разлетаются, когда самка нематоды встречает своего товарища в чашке Петри. Выследив его по запаху, она подбегает к нему и беременеет через несколько мгновений после физического контакта. А вот с гермафродитами — крошечными круглыми червями — дело обстоит совсем иначе.

Анатомически являясь самкой, но способной к самооплодотворению за счет собственного запаса спермы, гермафродиты совершенно не заинтересованы в спаривании — до тех пор, пока их запасы спермы не иссякнут. Только тогда они начинают искать самцов.

В таких ранее неизвестных деталях микроскопических брачных ритуалов могут скрываться ключи к более глубокому пониманию генетических механизмов влечения, говорится в новом исследовании, опубликованном в журнале Current Biology. Полученные результаты не только заполняют существенные пробелы в знаниях о ключевом модельном организме, но и проливают новый свет на эволюцию репродуктивных стратегий.

Биологи только начинают изучать эволюцию поведения, и поведение ухаживания — одно из самых ярких явлений, — говорит нейробиолог из Рокфеллера Кори Баргманн.

Мы изучили брачные ритуалы нематод, чтобы лучше понять, как поведение меняется у разных видов.

Самки нематод

Нематоды, которых обычно называют круглыми червями, представляют собой разнообразную группу организмов, встречающихся практически в любой среде обитания на Земле. Среди немногих видов есть гермафродиты, способные к самооплодотворению. Команда Баргманна решила сравнить стратегии гермафродитов и негермафродитов из рода Caenorhabditis.

Все эти животные выглядят одинаково, — говорит Маргарет Эберт, ведущий автор исследования и научный сотрудник лаборатории Баргманна.

Но они по-разному используют свою нервную систему, что приводит к совершенно различному брачному поведению.

Исследователи начали с наблюдения за взаимодействием самцов и самок Caenorhabditis.

Мы почти ничего не знали о поведении самок, — говорит Баргманн.

Прежде чем изучать гермафродитов, первым вопросом было, что делают самки.

Команда отметила три варианта брачного поведения самок нематод: они отслеживают самцов по запаху, прекращают движение при физическом контакте с самцом и открывают вульву, чтобы облегчить спаривание.

Самка — образец эффективности, — говорит Эберт.

Она демонстрирует сильное стремление найти пару и, вступая в контакт, сотрудничает. Уже через минуту после встречи с самцом она беременна.

Одним из самых удивительных открытий стало то, что самка отслеживает самца по запаху. «Мы не знали об этом», — говорит Баргманн. „Обычно считается, что самцы выбирают самку“.

Гермафродитные нематоды

Затем команда обратилась к близкородственным гермафродитам Caenorhabditis. Эти нематоды начинают свою жизнь с комплекта сперматозоидов и яйцеклеток и не выслеживают самцов по запаху. Напротив, они активно избегают спаривания, а когда самцы делают попытку, «это как бык на родео», — говорит Эберт.

Они делают рывковые движения, чтобы сбросить самца и убежать.

Но с возрастом гермафродиты продолжают производить яйца и перестают вырабатывать сперму, в результате чего у них остаются гаметы, которые они не могут оплодотворить самостоятельно. Внезапно самцы нематод становятся привлекательными.

Как только у них заканчивается сперма, они переключаются, — говорит Баргманн.

Дело не в том, что гермафродиты забыли, для чего нужны самцы. Они просто маскируют это поведение на протяжении части своей жизни, а затем раскрывают его в более позднем возрасте, демонстрируя поразительный уровень поведенческой гибкости.

Такая гибкость в спаривании имеет эволюционный смысл. С точки зрения биологической пригодности, любое животное должно стремиться к максимальному увеличению своего вклада в генофонд. Пока гермафродиты могут самостоятельно производить потомство, у них нет стимула смешиваться с самцами. Но как только они становятся неспособны к этому, эволюционно стратегически важным становится спаривание и производство потомства, содержащего хотя бы половину их генетического материала. Команда подозревает, что присутствие спермы или семенной жидкости действует как своего рода регулятор, сигнализируя о том, что брачное поведение должно быть приостановлено.

Полученные результаты представляют собой фундаментальный шаг к ответу на самые основные вопросы о том, как животные эволюционируют, чтобы оптимизировать передачу своей ДНК.

Наши результаты добавляют еще один кусочек к этой головоломке, — говорит Баргманн.

Эти виды меняют свой подход, чтобы максимизировать общее количество генов, которые они могут передать следующему поколению. Как будто гермафродиты прочитали учебник по генетике и задались вопросом: «Как я могу максимизировать свою приспособленность».

14.03.2024


Подписаться в Telegram



Общество

Antiquity: Лидар помог найти тысячи построек майя
Antiquity: Лидар помог найти тысячи построек майя

Археологи изучили данные лидара в неизуче...

The BMJ: Алкоголь и стресс на работе вызывают всплеск суицидов в Новый год
The BMJ: Алкоголь и стресс на работе вызывают всплеск суицидов в Новый год

Оказывается, риск совершения самоубийства выше...

JPSP: Ученые рассказали, как побороть боязнь упустить что-то важное
JPSP: Ученые рассказали, как побороть боязнь упустить что-то важное

Люди беспокоятся из-за пропуска групповых меро...

Международная олимпиада по экологии стартовала в Сириусе
Международная олимпиада по экологии стартовала в Сириусе

В Сириусе началась первая в мире очная Ме...

В КамГУ изучили жизненный путь женщин после развода
В КамГУ изучили жизненный путь женщин после развода

Чем разумнее женщина смотрит на свою жизн...

Психолог объяснил, как либералы и консерваторы могли бы договориться
Психолог объяснил, как либералы и консерваторы могли бы договориться

По мере приближения ноябрьских президентских в...

BMJ Quality & Safety: Слушайте советы доктора, а не чат-бота
BMJ Quality & Safety: Слушайте советы доктора, а не чат-бота

Не стоит доверять информации о лекарствах...

FNBEH: Выяснилось, почему все-таки от улыбки станет день светлей
FNBEH: Выяснилось, почему все-таки от улыбки станет день светлей

Улыбка во время разговора создаёт тёплую ...

Nature Human Behaviour: Фактчекингу следует учить с детства
Nature Human Behaviour: Фактчекингу следует учить с детства

В эпоху, когда в интернете много дезинфор...

DPR&G: В бесплатных приложениях полно скрытых расходов
DPR&G: В бесплатных приложениях полно скрытых расходов

Прокрастинация, недосыпание и снижение ко...

OB&HDP: Самая вовлеченная аудитория — несогласные
OB&HDP: Самая вовлеченная аудитория — несогласные

Люди с большей вероятностью обратят отрег...

Acta Paediatrica: Привычка играть на улице убережет от ожирения
Acta Paediatrica: Привычка играть на улице убережет от ожирения

Дошколята, которые часто играют на свежем...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Регистрация сми на IV конгресс молодых ученых продлевается до 6 ноября
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
На старт! Внимание! MITEX!
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии