среда, 9 октября 2013 г.

Мухи узнают своих бывших избранников


Самки мушек для спаривания выбирают знакомых партнеров, самцов же привлекает новизна
Самки мушек для спаривания выбирают знакомых партнеров, самцов же привлекает новизна. Эта тенденция кажется широко распространенной в живой природе, хотя у каждого вида для распознавания избранника свои методы. Фото с сайта homepages.ed.ac.uk
Эксперименты на дрозофилах выявили способность мушек узнавать своих бывших половых партнеров. На их ухаживания самки отвечали в полтора раза чаще, также им больше по вкусу пришлись партнеры, выросшие в той же обстановке, что и они сами. Зато самцы решительнее завоевывали новых партнерш, с которыми они не встречались прежде или которые воспитывались в других условиях. Как они узнавали, кто есть кто? Оказалось, что в этом им помогают запаховые сигналы.
Как найти свою половину? Этот вопрос тревожит человеческие умы на протяжении всей цивилизованной истории (вспомним любовные сюжеты в песне о Гильгамеше — самом раннем из известных литературных произведений) Только вот проблема поиска своей половины не сугубо
человеческая, она касается всего живого, размножающегося половым путем. Здесь всё биологически выверено: нужно найти половину (половину набора ДНК) и за короткий репродуктивный период — задача и впрямь тревожная — успеть оставить крепкое потомство. И прицельный выбор подходящего полового партнера определяет пути эволюционного развития.
Выбор себе подобных ускоряет расхождение двух сестринских видов при симпатрическом видообразовании, широко распространенном в природе. Предпочтение носителей конкретного признака — мода на признак — приводит к образованию богатых и избыточных брачных нарядов. Иными словами, выбор полового партнера является важнейшим эволюционным механизмом наравне с конкуренцией, кооперацией и географической изоляцией. Но какова истинная роль этого фактора в эволюционном сюжете и как он реализуется в природе, сейчас пока не слишком понятно. Нужны исследования «любви» в животном мире.
Одно из таких исследований предложила группа ученых из Оксфордского университета (Великобритания) и Университета Линчёпинга (Швеция). Работая с обычной мушкой дрозофилой, ученые применили индивидуальный подход: смотрели, каких партнеров предпочтет та или иная особь — знакомых по прошлому брачному опыту или новых. Таким образом ученые выяснили, учитывают ли мушиные особи свой прежний брачный опыт. (Не правда ли, задача исследования, кажется, больше подошла бы высшим животным, у которых подозреваются психический и разумный элементы в брачном поведении?)
Рис. 1. Схема эксперимента. Мушек ссаживают для первого спаривания, затем для второго спаривания предъявляют на выбор предыдущего партнера/партнершу или новую особь
Рис. 1. Схема эксперимента. Мушек ссаживают для первого спаривания, затем для второго спаривания предъявляют на выбор предыдущего партнера/партнершу или новую особь. Рис. из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Proc. Royal Soc. B
Эксперимент поставлен был исключительно простой (рис. 1). Выращенных в разных пробирках мушек ссаживали вместе и позволяли спариваться. Затем для второго спаривания через 15 минут каждой мушке предлагали на выбор уже знакомого партнера и нового. Так можно определить, имеются ли у мушек индивидуальные предпочтения. Кроме того, предложив мушкам партнеров, выращенных в той же пробирке (родственников или неродственных особей), можно выявить значимость и этих факторов в выборе полового партнера.
Результаты показали, что самцы бросаются в первую очередь ухаживать за новыми самками (в 55–75% случаях), не обращая внимания на старых подруг. Но спариваются всё же с прежними партнершами (50–55%) наравне с новыми. Соответственно, самки благосклонно отвечали на ухаживание 50–55% прошлых партнеров и лишь на 25–40% приглашений, поступивших от новеньких. Авторы работы заключили, что ухаживание само по себе не означает безусловного спаривания: осуществление спаривания зависит, в основном, от самки. Результат кажется тривиальным, если бы он касался не мух.
Такие же зависимости были обнаружены и в отношении мушек, выращенных в различных условиях. Самки предпочитали так или иначе знакомых партнеров (на 10% меньше отвергнутых ухажеров), а самцы, напротив, стремились обновить свой брачный опыт.
Как мушки узнают своих «бывших»? Оказалось, по запаху. Это удалось выяснить, выключив ген Orco, который отвечает за неспецифический запаховый ответ (о функциях гена Orco см. здесь). У мушек с мутантным Orco, как у самок, так и у самцов, все брачные предпочтения сгладились (рис. 2).
Рис. 2. Сглаживание эффекта брачных предпочтений у самок
Рис. 2. Сглаживание эффекта брачных предпочтений у самок. а — самки с нормальными обонятельными рецепторами предпочитают знакомых самцов, им требуется некоторое время на раздумья, чтобы согласиться на ухаживание постороннего самца. б — самки с мутантным обонятельным рецептором не различают старых ухажеров и вновь прибывших. График из обсуждаемой статьи в Proc. Royal Soc. B
Эти результаты означают, что мушки достаточно привередливы в выборе брачного партнера. При этом, какими бы ни были легкомысленные устремления самца, осуществление спаривания в целом зависит от предпочтений самок. В данном случае инструментом для выбора того или иного партнера служит обоняние: мушки ориентируются прежде всего на запах. На важную роль обоняния при выборе брачного партнера указывали и раньше (см.: Видообразование — личное дело каждого, «Элементы», 15.02.2006; Выбор брачного партнера у животных зависит от бактерий, «Элементы», 12.11.2010), но прямое экспериментальное подтверждение получено впервые.
Биологические основы брачного поведения, по всей видимости, очень сходны в самых разных группах животных, от низших до высших, потому читателя так забавляют аналогии из собственного жизненного опыта. Но в то же время они показывают, насколько данная тема важна для понимания истории жизни.
Источник: Cedric K. W. Tan, Hanne Løvlie, Elisabeth Greenway, Stephen F. Goodwin, Tommaso Pizzari, Stuart Wigby. Sex-specific responses to sexual familiarity, and the role of olfaction in Drosophila // Proc. Royal Soc. B. 2013. V. 280. No. 1771. Doi:10.1098/rspb.2013.1691.
Елена Наймарк