Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»


ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке



Библиотека

 
Ф. Вильчек
«Красота физики». Глава из книги


К. Каренина, А. Гилёв
Зачем степи артезианы?


Н. Резник
Густой волос и низкий голос


Дж. Бэрроу
«История науки в знаменитых изображениях». Глава из книги


М. Борисов
Хеопс на подошве Имхотепа и сад камней


С. Дробышевский
«Европейский папуас», или «Человек мира»: мужчина с Маркиной горы


М. Москалева
Студенты МГУ против лженауки


Ж. Резникова
И даман поманил за собой


В. Сурдин
Поиски новых планет


С. Горбунов
Сeratotherium simum cottoni. Последний из могикан







Главная / Новости науки версия для печати

Бойцы и проныры имеют равные шансы на успех в личной жизни


Жуки-навозники стали первыми ассенизаторами Австралии. Когда там расплодились завезенные овцы, австралийские пастбища превратились в бескрайние отхожие поля. С этой бедой удалось справиться, только переселив туда из Африки жуков-навозников Onthophagus gazella, способных утилизировать овечий помет (фото с сайта k53.pbase.com)
Жуки-навозники стали первыми ассенизаторами Австралии. Когда там расплодились завезенные овцы, австралийские пастбища превратились в бескрайние отхожие поля. С этой бедой удалось справиться, только переселив туда из Африки жуков-навозников Onthophagus gazella, способных утилизировать овечий помет (фото с сайта k53.pbase.com)

У жуков-навозников из рода Onthophagus есть две породы самцов — крупные и мелкие, причем крупные сражаются друг с другом за самку и помогают ей заботиться о потомстве, а мелкие ничего этого не делают и спариваются с самками украдкой, компенсируя низкие шансы на спаривание большим количеством производимой спермы. Оказалось, что обе стратегии дают примерно одинаковые шансы оставить потомство и требуют одинаковых затрат энергии, что отражается в одинаковой продолжительности жизни самцов из обеих групп.

Какую роль играет половой отбор в эволюции животных, насколько он выгоден самкам и самцам? Классические теории говорят, что борьба за возможность спариться с самкой вынуждает самцов использовать всевозможные внешние уловки — отращивать рога, хвосты, петь песни, дарить подарки и т. д. Всё это помогает самцу либо физически победить соперников, либо так или иначе продемонстрировать свою генетическую состоятельность. Однако в погоне за показушным превосходством самцы уменьшают свою приспособленность, и это приводит к высокой смертности и сокращает жизнь самцов.

С другой стороны, неказистые с виду самцы могут обладать повышенной плодовитостью, но и это требует огромных энергетических затрат, которые подчас становятся для самцов непомерными и приводят к смертельному истощению (см. Распутство матерей идет на пользу потомству, «Элементы», 09.11.2006). Дело усложняется еще и тем, что самки могут спариваться сразу с несколькими самцами, и тогда начинается соревнование сперматозоидов в половых путях самки. И тут уж не важно, какой из самцов отрастил большой хвост или рога, важно качество сперматозоидов, участвующих в соревновании. Это дает самцам возможность сэкономить на силе и красоте, выработав взамен конкурентоспособные сперматозоиды. Поэтому механизмы, энергетические выгоды и эволюционные результаты той или иной стратегии полового поведения предсказать очень трудно. Тут нужны или многофакторные модели, или, что еще лучше, показательные примеры из жизни животных.

Один из таких замечательных, прямо-таки модельных примеров являют жуки-навозники из рода Onthophagus. У этих жуков самки роют норы с камерами в конце, готовят специальное месиво из навоза и растительности, куда откладывают яичко. Вылупившаяся личинка питается этой массой, затем, вырастая, выбирается из подземной колыбели. Среди самцов-навозников в популяции представлены две полярно различные половые стратегии. Первый тип — это крупные самцы, с большими рогами на голове, они участвуют в сражениях за вход в подземную камеру самки, помогают в приготовлении пищевой массы для будущего потомства и, естественно, спариваются с самками.

Так выглядят жуки рода Onthophagus (O.taurus) с длинными и короткими рогами (фото с сайта 7e.devbio.com)
Так выглядят жуки рода Onthophagus (O.taurus) с длинными и короткими рогами (фото с сайта 7e.devbio.com)

Но есть в популяции еще и другой тип самцов: маленькие, без рогов на голове или же с очень маленькими рогами; ни в каких битвах за вход к самке они не участвуют. Они просто проникают вслед за крупным самцом-победителем в самочью камеру и там тайком спариваются с самкой. А дальше уже в половых путях самки начинается главная битва — соревнование сперматозоидов крупных и мелких самцов.

Как показывают исследования, семенники крупных самцов мельче и семенной жидкости у них вырабатывается меньше, чем у их мелких соперников. Поэтому теоретически сперматозоиды мелких самцов имеют все шансы победить в итоговой борьбе за право оплодотворить яйцеклетку и оставить потомство. Так чья же стратегия — мелких или крупных самцов — выигрышнее?

Австралийские и финские энтомологи решили проверить это, изучив, как влияет тактика полового поведения на продолжительность жизни мелких и крупных самцов. И таким образом выяснить, какая стратегия является более затратной: показательные битвы и помощь по хозяйству или масштабное производство качественного семени. Для этих экспериментов были выбраны 50 самок и по 25 мелких и крупных самцов, которым предоставили возможность спариться с одной из самок. Контрольную группу составили равное число мелких и крупных самцов, которых содержали отдельно от самок.

Оказалось, что спаривания действительно укорачивают жизнь самцов. Это показало сравнение кривых смертности самцов, участвовавших и не участвовавших в спаривании. Другой результат был более неожиданным: продолжительность жизни крупных самцов-победителей и мелких самцов-проныр статистически не различалась. Из экспериментов ясно, что для самок крупные самцы привлекательнее, чем мелкие: у крупных достоверно короче период ухаживания перед спариванием. Это означает, что мелкие самцы должны затратить больше энергии и на эту процедуру.

Что же касается способности к оплодотворению сперматозоидов крупных и мелких самцов, то и тут особой разницы не обнаружилось: оплодотворенных яиц крупные и мелкие самцы произвели примерно одинаковое количество. Этот замечательный пример продемонстрировал, что каждая из стратегий полового поведения имеет и преимущества, и недостатки, взаимно уравновешивающие друг друга. Именно поэтому в одной популяции могут сосуществовать обе стратегии, и ни одна из них не устраняется отбором.

Источник: L. W. Simmons, J. S. Kotiaho. The effects of reproduction on courtship, fertility and longevity within and between alternative male mating tactics of the horned beetle, Onthophagus binodis // Journal of Evolutionary Biology, November, 2006 (advanced online publication).

См. также:
A. P. Moczek, D. J. Emlen, 2000. Male horn dimorphism in the scarab beetle Onthophagus taurus: do alternative reproductive tactics favor alternative phenotypes? Animal Behaviour. V. 59. P. 459–466 — в этой статье описываются два вида половой стратегии у жуков-навозников: борцы и проныры; высказана гипотеза о том, почему половой отбор поддерживает обе эти тактики.

Елена Наймарк


Комментировать



Последние новости: БиологияПсихологияЕлена Наймарк

26.05
Очертания видового ареала определяются экологическими свойствами вида
24.05
Клещи ездили на насекомых уже 320 миллионов лет назад
23.05
В Китае найдены древнейшие многоклеточные водоросли
18.05
Обнаружены одноклеточные организмы с ядром, но без митохондрий
16.05
Уровень полученного образования отчасти зависит от генов
13.05
Удалось проследить зарождение и развитие меланомы от первой раковой клетки
12.05
Атмосферное давление на древней Земле было в два раза ниже современного
10.05
ГМО будут совершенствоваться при помощи искусственной эволюции
3.05
Создан семантический атлас человеческого мозга
28.04
Малыши гигантских динозавров росли очень быстро


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия