История сексуального насилия у водомерок насчитывает сто миллионов лет

Рис. 1. Художественная реконструкция, на которой показаны спаривающиеся меловые водомерки Burmogerris rarus в затопленном янтарном лесу. Рисунок из обсуждаемой статьи

Китайские палеоэнтомологи обнаружили в меловом бирманском янтаре целую группу спаривающихся водомерок-бурмогеррисов (Burmogerris). Судя по всему, уже в древности среди этих насекомых бушевал межполовой конфликт: самцы насиловали самок, а те пытались избежать лишних спариваний. Правда, никакими особыми приспособлениями для защиты от сексуального насилия самки меловых водомерок еще не обзавелись — подобно самкам некоторых современных видов, им приходилось кувыркаться, чтобы сбросить с себя нежелательных ухажеров. Зато у самцов уже имелись модифицированные голени, с помощью которых они принуждали сопротивляющуюся партнершу к повиновению. До этого ученым был известен всего один образец янтаря с любовной парой водомерок — по меркам палеоэнтомологии это столь же редкая находка, как и эротические фрески в Помпеях.

Когда-то природа считалась произведением божественного искусства, выверенным и гармоничным, словно пейзажный парк, но Дарвин научил нас смотреть на нее как на поле битвы. Конкуренция пронизывает природу на всех уровнях, включая семейные отношения. Самцы борются друг с другом за внимание самок, брат отпихивает брата, чтобы получить максимум родительской заботы, а сами родители соревнуются в том, кто из них свалит на партнера как можно больше обязанностей по воспитанию потомства. Да и в половую связь многие животные вступают отнюдь не по взаимному согласию. Соитию подчас предшествует отчаянный поединок между самкой и самцом. Не случайно в книге Ричарда Докинза «Эгоистичный ген», ставшей манифестом дарвиновской войны всех против всех, есть глава под названием «Битва полов». Вот что в ней говорится:

«Поскольку самка продуцирует ограниченное число яиц с относительно низкой частотой, она мало выигрывает от большого числа копуляций с разными самцами. Самцу же, который способен ежедневно производить миллионы сперматозоидов, напротив, во всех отношениях выгодно спариваться как можно больше с разными партнерами. Излишние копуляции, даже если затраты на них ограничиваются незначительными потерями времени и энергии, не приносят самке никаких положительных результатов. В отличие от этого самец, сколько бы и с каким бы множеством разных самок он ни копулировал, никогда не считает, что этого достаточно».

Каких животных имел в виду Докинз, когда писал эти строки? Похотливых котов? Наглых воробьев? Но уж точно не водомерок — этих милых водных клопиков, знакомых нам с детства. Кто из нас не стоял тихим деревенским вечером на берегу пруда и не смотрел, как эти создания мирно скользят по поверхности воды, иногда смешно подпрыгивая и сталкиваясь друг с другом, словно играют в веселую игру? Кто бы мог подумать, что за этой идиллией скрывается разгул насилия, по сравнению с которым меркнут романы маркиза де Сада. Самки водомерок становятся жертвами многократных изнасилований из-за ненасытного сексуального аппетита самцов. Процитированное высказывание Докинза очень точно передает суть этого межполового конфликта, хотя шокирующие подробности сексуальной жизни водомерок стали известны благодаря исследованиям биологов Лока Роува (Locke Rowe) и Горана Арнквиста (Göran Arnqvist) уже после того, как «Эгоистичный ген» был написан и опубликован.

Конечно, водомерки — это не единственные злодеи-насильники в мире насекомых. Далеко не всем дано красиво ухаживать за самками, как это делают мухи-толкунчики, которые приносят подругам брачные подарки, или кузнечики, завлекающие дам звучными серенадами. Бывают виды, у которых объектом вожделения принято завладевать насильственным путем. За примерами далеко ходить не надо — в том же пруду с водомерками живут жуки-плавунцы, «насильники и убийцы», как охарактеризовал их энтомолог Петр Петров. У плавунцов-самцов на лапках есть присоски, с помощью которых они хватают и удерживают самку, чтобы спариться с ней. Иногда с одной и той же самкой по очереди спариваются сразу несколько самцов, взгромоздившись сверху, так что она не успевает всплыть за воздухом и погибает. Чтобы сопротивляться этому насилию, многие самки жуков-плавунцов обзавелись бороздками на надкрыльях, которые мешают самцам к ним присасываться (см. Самцы жуков-плавунцов — насильники и убийцы).

Рис. 2. Спаривание современных водомерок. Самка не теряет времени и перекусывает в процессе копуляции. Фото с сайта flickr.com

Но все же классическим модельным объектом для изучения межполовых конфликтов в природе стали именно водомерки. Дело в том, что они фактически живут не в трехмерном, а в двухмерном пространстве. Вся их активность ограничена пленкой поверхностного натяжения воды. А это значит, что самка не может спрятаться от назойливых самцов где-нибудь под камнями или в зарослях растительности. Она вынуждена все время проводить с ними бок о бок, поминутно отбиваясь от назойливых ухажеров. У американской водомерки Aquarius remigis спаривание занимает 2–3 часа, у остальных видов оно длится в среднем от 5 до 20 минут — на первый взгляд, не так уж и долго. Но если совокупляться приходиться по многу раз за день, то это доставляет самке серьезные неудобства. Самец во время спаривания сидит на спине самки, так что она вынуждена катать его на себе. Скорость передвижения спаривающейся самки существенно ниже, чем у одиночной, из-за чего ей сложнее искать себе пищу, но зато куда легче самой угодить на обед к хищнику. Ученые подсчитали, что по сравнению с одиночными особями спаривающиеся самки водомерки Gerris buenoi в два раза чаще становятся добычей хищных клопов-гладышей. А поскольку основная опасность для водомерок исходит снизу, из водной стихии, где живут рыбы и хищные насекомые, то во время спаривания главным образом рискует именно самка, а не сидящий на ней самец.

При этом для оплодотворения яиц самке достаточно спариться всего один раз: в ее половых путях сперма остается жизнеспособной не менее 10 дней. Так что самки водомерок всеми силами пытаются увильнуть от ненужных любовных утех. Например, самки водомерки Gerris odontogaster, как только на них пытается взгромоздиться самец, подпрыгивают вертикально вверх, пытаясь его сбросить, а затем, если это не получилось, распрямляют средние ноги, откидывают тело назад и кувыркаются через спину вместе с незваным кавалером. Самцы же этого вида обзавелись особым зажимчиком на нижней стороне 7-го брюшного сегмента, которым они держат самку за конец брюшка и не дают ей сбросить себя (G. Arnqvist, 1989. Sexual Selection in a Water Strider: The Function, Mechanism of Selection and Heritability of a Male Grasping Apparatus). Так что у водомерок между полами развернулась настоящая эволюционная гонка вооружений: самки обороняются от самцов, а самцы изобретают все новые способы, позволяющие обойти эту оборону. Самки Gerris gracilicornis вообще закрыли свои гениталии выступом предыдущего сегмента, чтобы наглые женишки не могли вставить туда свой фаллос без их согласия. В ответ на это самцы пошли на отчаянные меры: они вспрыгивают на самок и начинают барабанить по воде ногами, демонстративно привлекая хищников. Испугавшись этого шантажа, самки, как правило, разрешают спаривание (C. Han, P. Jablonski, 2010. Male water striders attract predators to intimidate females into copulation).

В ископаемом состоянии водомерки (Gerridae) известны с мелового периода. Но как протекала у них эта эпическая битва полов в далеком прошлом? Разузнать подробности сексуальной жизни древних насекомых очень непросто — это все равно что задаться вопросом, в каких позах занимались сексом наши предки. Но иногда исключительные находки позволяют проникнуть даже в самые интимные тайны, погребенные под пластами минувших эпох. Подобно тому, как эротические фрески и похабные граффити в домах Помпеи помогли разобраться в эротических предпочтениях древних римлян, так и спаривающиеся водомерки, сохранившиеся в кусках янтаря, дают возможность проследить историю межполового конфликта. Одну такую «сладкую парочку» водомерок, относящихся к вымершему виду Electrobates spinipes, нашли 30 лет тому назад в доминиканском янтаре возрастом около 15–20 млн лет. Хотя самец в этой паре прицепился к самке сзади, генитальный контакт между ними отсутствует. Поэтому ученые предположили, что самец следовал за самкой после спаривания, охраняя ее от посягательств других самцов, — такое поведение свойственно некоторым современным видам (N. Møller Andersen, G. Poinar jr. 1992. Phylogeny and classification of an extinct water strider genus (Hemiptera, Gerridae) from Dominican amber, with evidence of mate guarding in a fossil insect).

Рис. 3. Кусок мелового бирманского янтаря с тремя парами копулирующих водомерок Burmogerris rarus. Красными стрелками отмечены самцы, синими — самки. Длина масштабных отрезков: a — 5 мм, b и c — 1 мм. Изображение из обсуждаемой статьи

На этот раз палеоэнтомологам посчастливилось найти спаривающихся водомерок в более древнем бирманском янтаре, чей возраст составляет около 100 млн лет. В руки ученых попала не одна, а сразу три пары водомерок, а также одиночный самец. Все они навеки застыли в небольшом 4-сантиметровом куске янтаря. Все семь особей относятся к одному и тому же виду, которого авторы статьи назвали бурмогеррисом (Burmogerris rarus). Несмотря на свою длинноногость, этот вид не может быть отнесен ни к одному из известных подсемейств Gerridae. По ряду признаков он ближе к семейству Veliidae, родственному настоящим водомеркам, но и туда бирманский вид вписывается не вполне. Поэтому ученые поместили бурмогерриса в надсемейство Gerroidea.

Для бурмогеррисов был характерен половой диморфизм в строении передних конечностей: у самцов передняя голень немного изогнута и покрыта группами толстых колышковидных щетинок, а у самки голень прямая и щетинки на ней тонкие. Скорее всего, изогнутые голени с гребенкой служили самцам бурмогерриса для захвата партнерш. Примечательно, что у самцов современных водомерок на ногах колышковидных щетинок нет — их используют только менее продвинутые Veliidae, причем располагаются они на голенях самцов сплошным рядом, а не отдельными группами. Кроме того, брюшко бурмогерриса было уплощено с нижней стороны — вероятно, это помогало им теснее прижиматься к сопротивляющейся самке. А вот у самок никаких заметных морфологических адаптаций для противодействия самцам нет, так что им приходилось полагаться лишь на свою ловкость. В одной из пар самец, вместо того чтобы сидеть верхом на самке, развернут к ней концом брюшка, хотя гениталии особей сцеплены. Возможно, это говорит о том, что самке удалось сбросить с себя насильника. Впрочем, не исключено, что самца стащило с самки потоком смолы, когда пара к ней прилипла.

Рис. 4. Детали строения водомерки Burmogerris rarus из бирманского янтаря. a — голова и переднеспинка самки, b — голень и лапка передней конечности самца, треугольниками показаны группы колышковидных щетинок, c — гребенка из колышковидных щетинок на передней хватательной конечности самца, d — голень передней конечности самца, белыми треугольниками показаны группы колышковидных щетинок, e — голень передней конечности самки, черными треугольниками показаны трихоботрии (сенсорные щетинки), f — трихоботрии на голени средней конечности самки. Обозначения: ce — сложный глаз; pr — переднеспинка; pfe — переднее бедро; pti — передняя голень; pta — передняя лапка; msti — средняя лапка; cl — коготок. Длина мастабных отрезков: a, b, d, e — 0,2 мм, c, f — 0,1 мм. Изображение из обсуждаемой статьи

К чести водомерок надо сказать, что не все они погрязли в сексуальном насилии. Самцы некоторых видов используют более деликатную стратегию: они защищают участок водоема от соперников, охраняя места, подходящие для откладки яиц, например плавающие растения. Такие самцы заманивают самок на свою территорию, производя особые колебания воды. В этой ситуации самки могут выбирать, с кем им спариваться. Но бурмогеррисов явно нельзя отнести к территориальным видам. Две копулирующие пары вместе с одиночным самцом находятся в одном и том же слое янтаря, то есть они угодили в смолу одновременно. Получается, плотность водомерок в древнем водоеме была весьма высока — самцы не сидели каждый на своем участке, дожидаясь партнершу, а устраивали кучу-малу, перераставшую в групповую сексуальную оргию. Еще одна пара лежит в другом янтарном слое, который мог образоваться спустя минуты, часы или даже дни после первого натека.

Как же вообще так получилось, что водомерки угодили в янтарь, в котором обычно сохраняются только сухопутные насекомые? Лес, смола которого превратилась в бирманский янтарь, рос на морском побережье — об этом свидетельствуют аммониты и другие морские организмы, которых иногда находят в бирмите (см. Аммонит в янтаре). Во время штормов этот лес захлестывало морской водой, которая смешивалась с дождем — возникали лужи с нестабильной соленостью. И вот там-то, по мнению авторов статьи, и обитали бурмогеррисы. Средние ноги у них по длине практически не отличались от задних — это характерно для водомерок, которые избегают больших водных пространств. Напротив, у водомерок, живущих в озерах на открытой воде, средние ноги, как правило, существенно длиннее задних. Так что бурмогеррисы, вероятно, резвились в маленьких лужах прямо под смолистыми стволами, откуда им и было обеспечено прямое попадание в янтарный гробик.

Источник: Yanzhe Fu, Chenyang Cai, Pingping Chen, Qiang Xuan, Tin Aung Myint, Diying Huang. Group mating in Cretaceous water striders // Proceedings of the Royal Society B. 2024. DOI: 10.1098/rspb.2023.2546.

Александр Храмов