Деякі види плодових мушок самки змусили самців подовжити свої статеві клітини.
Відразу уточнимо, що дрозофіл на світі багато, і в даному випадку мова йде про один конкретний вид - Drosophila bifurca: у їх самців сперматозоїди можуть досягати 6 см в довжину, хоча самі комахи, як ми всі добре знаємо, досить невеликі, з тілом всього в кілька міліметрів.
Між тим, на перший погляд, в еволюції чоловічі статеві клітини повинні не збільшуватися, а зменшуватися. Чим менше будуть сперматозоїди, тим більше їх можна наробити, а чим їх буде більше, тим більше шансів у самця запліднити яйцеклітину. Питання кількості стає особливо гострим, якщо самки схильні спарюватися з кількома самцями - як власне, і відбувається біля дрозофіл: виграє той самець, чиї статеві клітини задавлять конкурентів числом.
Однак у деяких тварин сперматозоїди, схоже, тільки й робили, що збільшувалися від покоління до покоління. Одні з чемпіонів тут - вищезгадані D. bifurca. Питається, які еволюційні сили змусили їхні чоловічі статеві клітини подовжитися?
Відповідь на це запитання дають біологи з Цюріхського університету. Вони порівняли геноми різних видів дрозофіл, їх характерні особливості, важливі для успіху в розмноженні, а також поставили з мухами ряд експериментів; результати досліджень опубліковані в Nature.
По-перше, виявилося, що особливості будови статевих шляхів самок D. bifurca, куди сперматозоїди приходять і де вони зберігаються в очікуванні, поки їх використовують за призначенням, сприяють саме довгим статевим клітинам. (Взагалі, будова статевих шляхів у багатьох тварин часто виявляється тим інструментом, за допомогою якого самка вибирає правильного самця.)
Однак, як ми сказали, чим більші сперматозоїди, тим менше їх буде, а чим їх менше, тим менше ймовірність запліднення. Тому самка змушена спарюватися частіше, щоб бути впевненою, що хоч хтось із самців зможе запліднити яйця. Але серед багатьох самців перевага все одно буде у того, чиї статеві клітини довші - тому що у них більше шансів дістатися до яйцеклітини.
З іншого боку, кількісні переваги теж ніхто не відміняв, так що невеликі самці будуть програвати тим, хто покрупніше. Якщо самець невеликий, йому не вистачить енергії на відносно великий запас довгих сперматозоїдів, або ж йому потрібно їх вкоротити - і знову ж програти.
А ось у великого самця їх буде більше, тому що у нього на них більше матеріальних і енергетичних ресурсів. А це означає, що він зможе спарюватися частіше, ніж дрібний самець. В результаті в популяції почнуть домінувати гени великих самців, які можуть виробляти довгі сперматозоїди - в невеликій, але достатній кількості для багатьох спарювань.
Іншими словами, існування великих чоловічих статевих клітин цілком узгоджується з принципами статевого відбору. І тут вкотре сталося те, що зазвичай відбувається з теорією еволюції - якийсь феномен, який ніби зовсім в неї не вкладається, згодом отримує належне пояснення, анітрохи не спростовуючи, але доповнюючи і розширюючи наші знання про еволюційні закони.