Цифровой журнал «Компьютерра» № 209

Наконец-то я дошёл в своих колонках, посвящённых половому размножению и другим формам рекомбинации, до той идеи, ради которой и затевал эту серию. Интересно, что как минимум двое из числа внимательных читателей догадались, куда я клоню, и сами «перепрыгнули» к той же догадке, которую имел в виду и я.

Напомню, на какой мысли мы остановились. Рекомбинация при половом размножении даёт организмам ряд преимуществ, в частности (в соответствии с гипотезой Красной Королевы) облегчает их уход от паразитов. Тем не менее логика перехода от клонального размножения к раздельнополости остаётся необъяснённой. Такой переход, связанный с появлением самцов, должен сопровождаться двукратным падением эффективности размножения («двойной ценой раздельнополости»), вследствие того что самцы сами не производят потомство, а лишь «помогают» это делать самкам. Вероятно, половое размножение возникало у перекрёстно оплодотворяющихся гермафродитов.

Такое решение облегчает объяснение происхождения полового размножения, но порождает новый вопрос: как происходил переход от перекрёстного гермафродитизма к раздельнополости? В этой колонке я хочу на него ответить.

Давайте определимся, какой способ размножения у перекрёстно оплодотворяющихся гермафродитов можно считать типичным.

Виноградные улитки — гермафродиты. Готовые к спариванию особи ищут партнёров, сближаются и переходят к поведению, которое называется «любовной игрой».

_{«Любовная игра» виноградных улиток.}

Через несколько часов такой игры одна из улиток вводит в тело другой «любовную стрелу» — острый известковый стержень. Раньше считалось, что улитки обмениваются стрелами для того, чтобы увеличить возбуждение друг друга. Сейчас стало ясно, что это — гормональная стимуляция партнёра, которая увеличивает долю его яйцеклеток, оплодотворяемых сперматозоидами хозяина стрелы.

_{«Любовная стрела» одного из видов виноградных улиток. Фактически это шприц для введения гормонов, с помощью которых каждая из улиток пытается управлять работой половой системы своего партнёра.}

Не всегда любовная стрела попадает куда надо. Зрение у улиток плохое, и они могут «промазать» любовной стрелой мимо партнёра или, например, воткнуть стрелу партнёру в голову.

_{«Любовная стрела» одной из улиток проткнула голову её партнёра насквозь. Не волнуйтесь: жизни улитки это не угрожает.}

Наконец, всё заканчивается спариванием: каждая из улиток вводит во влагалище партнёра и пенис — и порцию спермы.

Зачем нужны «любовные стрелы»? Каждая из улиток может попросту переварить сперму партнёра, а может и направить её на оплодотворение собственных яйцеклеток. Каждой из улиток выгодно, чтобы её сперма «сработала» и привела к появлению порции её потомства. Вот и приходится манипулировать партнёром с помощью аллогормона.

Запомним, что в поведении виноградных улиток отражается заинтересованность каждого гермафродита в том, чтобы его партнёр максимально эффективно выступил в женской роли, и рассмотрим другой пример — морских брюхоногих, названных главками, или «голубыми ангелами» (Glaucus atlanticus). Это паразиты португальских корабликов — плавающих по поверхности океана колоний гидроидных полипов.

Спаривание главков может окончиться тем, что оба партнёра оплодотворят друг друга, но может быть и так, что один из них оплодотворит другого, введя в него свою сперму, а сам избежит оплодотворения. Судя по их поведению, такой исход для них желателен! Они стремятся выступить только в мужской роли, пытаясь для этого откусить половой член своего партнёра-соперника. Вот, посмотрите: видеоряд хороший, только к пафосному текстовому сопровождению отнеситесь со всей критичностью!

http://www.youtube.com/watch?v=6bp7SbArGDU

И главки, и виноградные улитки — моллюски. Однако такие странные формы поведения встречаются и у гермафродитов иных групп. Есть такой класс плоских червей — турбеллярии. К нему относятся всем (почти всем...) известные планарии, небольшие пресноводные хищные черви. Некоторые из их более крупных морских родственников, относящихся к отряду Многоветвистокишечные (Policladida), демонстрируют форму поведения, которая называется фехтованием на пенисах. Эти гермафродиты вводят сперму в партнёра, протыкая его где ни попадя острым половым членом. Сперма попадает в рыхлую внутреннюю ткань и добирается до яйцеклеток. Так вот, каждый из них пытается выступить в мужской роли и не выступить в женской.

_{Фехтование на пенисах у поликладид.}

Итак, первое заключение, которое мы можем сделать, таково.

Вывод № 1. Для многих гермафродитов при спаривании выгодно выступить только в мужской роли

Почему? Рассмотрим на примере.