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

Computers in Human Behavior: Активны в соцсетях — активны и в оффлайне
Computers in Human Behavior: Активны в соцсетях — активны и в оффлайне

Родители часто беспокоятся об использован...

JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь

Согласно новому исследованию, проведенному Бин...

Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом

Когда некто презентует себя способным или...

Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения

Искры разлетаются, когда самка нематоды встреч...

Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств

Насколько сильно наши эмоции зависят от н...

К 215-летию Дарвина ученые опубликовали онлайн полный каталог его работ
К 215-летию Дарвина ученые опубликовали онлайн полный каталог его работ

Чарльз Дарвин, возможно, самый влиятельный уче...

Physical Review Research: Физики нашли  неопределенность в реальных экспериментах
Physical Review Research: Физики нашли неопределенность в реальных экспериментах

Уравнения, описывающие физические системы, час...

Health & Place: Пожилым людям полезно для здоровья жить на лоне природы
Health & Place: Пожилым людям полезно для здоровья жить на лоне природы

Даже небольшие различия в наличии городск...

Frontiers in Psychology: Чукча не читатель? В наших силах это изменить
Frontiers in Psychology: Чукча не читатель? В наших силах это изменить

Наши навыки чтения и понимание текста зав

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ выяснили, что заболевания ЦНС за последние 30 лет вышли на первое место по влиянию на здоровье населения
Физики СПбГУ и Института проблем машиноведения РАН улучшили ударопрочные характеристики нержавеющей стали
КВЗ принимает заявки на целевое обучение в проект «Крылья Ростеха»
В Петербурге снизилось количество разрушающих озоновый слой газов
Исследователи используют кантианскую модель рациональности для оценки этичности решений ИИ