Половой отбор сделал спермы дрозофил самыми длинными в мире

Работу половой отбор может привести к появлению животных, самых причудливых форм и украшений. Особенно интересным примером действия полового отбора гиганты сперматозоидов мух дрозофил. Его длина составляет несколько сантиметров, и это в 20 раз больше размера больше мухи. Такие колоссальные клетки нуждаются в серьезных физиологических вложений, которые может позволить себе только при условии, что выбор женщины-это ее производитель. Конкурентов, с большим количеством маленьких сперматозоидов, мы были бы впереди, если бы не безусловное выполнение этого условия. Ученые показали, как ситуация была вызвана половой отбор.

Половой отбор, как известно, создает причудливые и удивительные формы животных. Если бой между самцами идет за право оплодотворить самку, и тогда в дело идут любые изощренные средства. Кроме того, классический пример павлиньего хвоста стоит помнить, жук-олень с непомерным выростом на голове, ветвистые и мощные рога у животных, — это яркие цвета тропических птиц, длинные хвостовые перья райских птиц, не говоря уже о выдающихся архитектурных навыков шалашников и иглобрюхов Torquigener albomaculosus (на видео самец иглобрюха строит свой фантастический слот). Но, самые невероятные устройства, связанный с половой отбор, имеют самцы плодовых мушек из рода Дрозофила. Они являются крупнейшими среди всех живых организмов, сперматозоиды, особенно если сравнить их с длиной тела. Так, D. разветвляется длина сперматозоидов достигает 5,8 см, что в 20 раз превышает длину тела самих мух.

Аллометрия (пропорционально росту), подвергающихся секс и выделения сигналов я мух D. раздваивается , и некоторые другие типы положительной аллометрией. Число рядом с именем характеристика характеристика аллометрии; чем они крупнее, тем быстрее растет сигнала с увеличением размеров туловища животного. Для дрозофил рассчитывается зависимость логарифма длины сперматозоида логарифм длины грудной клетки вид спереди. И, например, павлины посмотрела, похоже на отношение между длиной хвоста и массы тела (это дало значение 3,75), но также и связи между длиной хвоста и длиной хвостовика (это дало 3,20). Данные всех видов, собранных в таблице дополнительных материалов к статье. Изображения из обсуждения статьи в Nature

Любое мужское «украшения», призванной привлечь внимание леди, не дается даром: в покупке мужского тратите много физиологических функций. Такие расходы могут позволить себе только здоровые и сильные личности. Можно представить, как дорого самцу дрозофилы его колоссальный сперматозоидов: вес семенников плодовых мух-это более 10% от общей массы тела.

В то же время, нельзя забывать, что в условиях свободного спаривания прямой конкуренции за самок между самцами выходит в районе спермовых войн (см.: Сперма Войн), когда право оплодотворения конкурируют уже не сами мужчины, и их спермы (см.: Взаимопомощь среди сперматозоидов основана на семейственности, «Элементы», 29.01.2010). В этом случае получают более, несколько воинов, и выбор, как правило, поддерживает все мужчины, которые могут добраться до большего числа небольших и дешевых сперматозоидов. Дрозофилы, конечно, практика свободного спаривания, и они имеют место спермовые войны (M. K. исторической части севильи et al., 2010. Resolving Mechanisms of Competitive Оплодотворения Success in Дрозофила melanogaster). Таким образом, теоретически, половой отбор должен привести к формированию большого количества мелких сперматозоидов, и, не маленький гигант. Как в этом случае, работает половой отбор, выдав результат, противоречащий теории?

Этот вопрос участвует группа ученых биологического факультета Сиракузского университета (США). Они поставили ряд экспериментов, в ходе которых они смогли решить эту головоломку. Первые вещи во-первых, они доказали, что размер сперматозоидов является четко наследуемым признаком. Затем они измерили длину семяприемников самки (во время ухаживания и спаривания семяприемники становятся хорошо видны и выглядят как широкая светлая пробка). Для агрегатов разных видов дрозофил показали высокую положительную корреляцию между длиной семяприемника и длина сперматозоидов: чем больше семяприемник вы женщин, так или другого вида, тем больше спермы у мужчин. Это означает, что женщины, увеличивая размеры семяприемника, направляли выбора в смысле увеличения длины сперматозоидов. Отбор сработал в этом направлении, самки и их потомство, должны получать какой-то серьезной выгоды-это из больших, а не маленьких клеток спермы. И это была ключевая проблема исследования: какие преимущества получают женщин?

Длина сперматозоидов разных видов дрозофил (АриD. arizonae, Мнеl — D. melanogaster, ПрийтиD. virilis, LumD. lummei, EohD. eohydei, HydD. hydei, Биф — D. разветвляется; по горизонтальной оси отложен логарифм длины сперматозоида) и показатели репродуктивного успеха самцов. Успех размножения выражена как зависимость количества потомства от самца своего веса. График обсуждения статьи в Nature

В следующей серии экспериментов, ученые исследовали, как вес самца, и, следовательно, их физиологические данные, связанные с их репродуктивным успехом, то есть, число потомков. Как результат, для каждого из семи видов дрозофил получили относительно репродуктивного здоровья. И, затем, подошел к все коэффициенты вместе, строим новый корреляции зависимости репродуктивного здоровья от длины сперматозоидов. Оказалось, что чем больше сперматозоидов, тем больше шансов стать отцом.

Самкам, естественно, это более выгодно иметь потомство от физиологически здоровых людей, что из небольших слабых самцов. Потому что их половых органов, что изменилось в ходе эволюции, таким образом, чтобы получить более качественный материал для оплодотворения, что является большим сперматозоидов.

Общие схемы действий, выбора выглядит следующим образом. Свободное спаривание предполагает начало спермовых войн, что преимущество имеют многочисленные маленькие и дешевые спермы. Самкам важно получить лучше качество спермы, поэтому отбор способствовал появлению они длинные семяприемников. В результате этого самкам стали одеваться для оплодотворения только более длинные и сперматозоиды, и чем длиннее, тем лучше. Таким образом, по мере увеличения длины семяприемника маленьких сперматозоидов — и, следовательно, производители — выбывали из игры, остались только те, которые производят дорогие, но большие спермии. И один раз, что самки дрозофил с большими семяприемниками спаривания происходят чаще, слабее мужчины, просто не в состоянии производить нужное количество длинных сперматозоидов и они теряют более сильных конкурентов.

Таким образом, определенный женских направлении выбора перевесило то, что было изначально определена логикой спермовых войн.

Источник: Стефан Lüpold, Молли K. Исторической Части Севильи, Налини Puniamoorthy, Кристофер Schoff, William T. Starmer, Шеннон H. Buckley Luepold, John M. Белот, Scott Pitnick. How sexual selection can drive the evolution of costly сперма ornamentation // Nature. 2016. DOI: 10.1038/nature18005.

Елена Наймарк

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.