Эволюция. Триумф идеи

Мейдианн Андраде, биолог из Университета Торонто, тщательно изучила самоубийственный ритуал спаривания красноспинных пауков, чтобы определить, не кроется ли здесь эволюционное достижение. Выяснилось, что не все самцы красноспинного паука становятся обедом для самки. Съедают партнера только голодные самки, в результате чего примерно треть самцов после своего отчаянного прыжка остается в живых. Эта особенность позволила Андраде измерить репродуктивные преимущества каннибализма.

Похоже, что продолжительность акта оплодотворения у пауков контролирует самка. Андраде обнаружила, что в случаях, когда самка не поедает самца, секс продолжается в среднем 11 минут. Но если самка решает съесть самца, их совокупление может продолжаться и 25 минут. Пока она насыщается, он продолжает закачивать сперму в ее тело. Предложив себя на обед, самец растягивает акт совокупления — и в результате успевает доставить на место больше спермы и оплодотворить вдвое больше яиц, чем если бы он уцелел. Кроме того, после гибели партнера самка обычно с презрением отвергает других ухажеров — то ли потому, что сыта, то ли потому, что получила достаточно спермы. Во всяком случае шансы других самцов на спаривание с ней резко падают, давая погибшему самцу преимущественное право на оплодотворение яиц самки.

Судя по всему, подобного рода преимущество для красно-спинного самца ценнее собственной жизни. Вообще, у самца мало шансов спариться по многим причинам — у них короткая жизнь, да и педипальпы, по которым идет сперма, во время секса обламываются, оставляя пауков стерильными. Так что свой единственный шанс самец старается использовать с максимальной эффективностью.

ХИМИЧЕСКАЯ ВОЙНА МЕЖДУ ПОЛАМИ.

Борьба за сексуальную победу идет с переменным успехом и продолжается в каждом поколении. Эту борьбу трудно увидеть в действии, но ученым все же удалось при помощи блестящих экспериментов кое-что подсмотреть. К примеру, Уильям Райе, биолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, исследовал химическое оружие, при помощи которого самцы фруктовой мушки обеспечивают своим сперматозоидам конкурентное преимущество в состязании с прочими.

Семенная жидкость самца плодовой мушки не только обездвиживает сперматозоиды остальных самцов и ослабляет либидо самки, она еще и ускоряет график откладывания самкой яиц. Заставляя самку откладывать яйца как можно быстрее после спаривания, самец уменьшает промежуток времени, когда она могла бы спариться с другими самцами. Химические вещества, которые использует самец плодовой мухи для влияния на партнершу, ядовиты для самки. Этот яд не убивает ее сразу, но чем чаще она спаривается, тем сильнее укорачивает себе жизнь. Самцу нет дела до того, что его партнерша умрет молодой. Поскольку самцы плодовых мушек не заботятся о потомстве, их единственный эволюционный интерес — произвести как можно больше оплодотворенных яиц.

Арсенал, который используют самцы плодовых мух, производит на самок то же действие, что и пестициды, которыми фермеры пытаются их уничтожать. То и другое заставляет их эволюционировать. Если пестициды заставляют насекомых развивать в себе сопротивляемость, то самки плодовых мушек развивают способность нейтрализовать яд, получаемый вместе со спермой самца. А эволюция защитных приспособлений у самок способствует тому, что сперма самцов становится еще более токсичной.

В 1996 г. Райе сумел задокументировать этот смертельный балет. Он поддерживал у себя в лаборатории большую размножающуюся популяцию плодовых мушек и благодаря некоторым особенностям генетики дрозофил мог манипулировать ими. Он делал, к примеру, так, чтобы в определенном поколении рождались только самцы, причем все они наследовали исключительно отцовские гены. Затем эти самцы-клоны спаривались со свежими самками, которых Райе подсаживал из внешней популяции, и производили на свет новое поколение самцов.

Самки всегда приходили извне и, естественно, не были знакомы с химическим оружием самцов Райса — а соответственно, не могли и развивать защитный аппарат. Тем временем самцы, производившие более токсичную сперму, могли более эффективно манипулировать самками и давать более многочисленное потомство. Сорок одно поколение спустя у Райса появилась Раса суперсамцов, которые могли спариваться с самками чаще и успешнее, чем их предки. Их успех дорого обходился самкам: поскольку семенная жидкость самцов стала более ядовитой, их партнерши умирали в гораздо более юном возрасте.