Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

"Элементы": новости науки

Подписаться Бесплатная «Золотая» новостная рассылка Подписчиков 12.981 RSS
←   Ноябрь 2006   →
 1
01.11.2006
04:29:46
15:16:53
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
08.11.2006
15:17:42
17:02:38
 9
10
11
12
13
13.11.2006
03:36:06
04:31:10
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://elementy.ru
Открыта: 09-05-2006

Автор
Редакция сайта "Элементы"

Статистика

12.981 подписчиков
+9 за неделю
←   Все выпуски   →

Бойцы и проныры имеют равные шансы на успех в личной жизни


Публичные лекции фонда «Династия» на «Элементах»

Лауреат Нобелевской премии по физике 2004 года Дэвид Гросс. «Грядущие революции в фундаментальной физике».

Академик Владимир Игоревич Арнольд. «Сложность конечных последовательностей нулей и единиц и геометрия конечных функциональных пространств» (лекция опубликована в двух вариантах — популярном и математическом).

Дэвид Гросс: «Держу пари, что суперсимметрия будет открыта». Эксклюзивное интервью «Элементам».

Бойцы и проныры имеют равные шансы на успех в личной жизни

15.11.2006

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 л! учше, 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

Эта новость на «Элементах»
 

Предыдущие новости

14.11 Хищные насекомые помогают растениям добывать азот

Бромелии — тропические растения, живущие на стволах деревьев, — питаются за счет обитающих в скоплениях воды у основания их листьев беспозвоночных, которые разлагают необходимые им органические вещества. Питание бромелий заметно улучшается, если в воде живут хищные личинки стрекоз: они не дают «мирным» личинкам завершить свое развитие и вылететь наружу, унося с собой дефицитный азот.

13.11 Получено генетическое подтверждение скрещивания наших предков с неандертальцами

Американские генетики показали, что самый распространенный вариант важного для роста мозга гена microcephalin появился в популяции Homo sapiens 37 000 лет назад в результате скрещивания наших предков с неандертальцами или другими архаичными представителями человеческого рода и не мог возникнуть просто в результате мутаций.

13.11 Возможность существования плаща-невидимки сведена к математической теореме

Математики доказали, что любой объект можно сделать полностью невидимым для постороннего наблюдателя на всех длинах волн. По крайней мере, в принципе.

13.11 Хладнокровные мыши живут дольше

Мудрость предков говорит, что хладнокровие предохраняет от преждевременной старости. Американские биологи доказали, что это поучение можно понимать буквально. Снизив температуру тела трансгенных мышей на 0,3-0,5 градуса, они добились продления жизни самцов на 12%, а самок — на 20% по сравнению с их обычными сородичами.

10.11 В океане обнаружены сотни тысяч новых видов вирусов

Метагеномный анализ — тотальное выделение ДНК из проб морской воды и ее сравнение с имеющимися генетическими базами данных — показал, что в океане живут сотни тысяч видов ДНК-содержащих вирусов, большинство из которых неизвестны науке. Морские вирусы могут играть важную роль в планетарном круговороте генов, вещества и энергии.

09.11 Распутство матерей идет на пользу потомству

Австралийские биологи показали, что полиандрия (скрещивание самки со многими самцами) резко повышает жизнеспособность потомства у сумчатых мышей. Этот эффект объясняется тем, что в половых путях самки происходит отбор сперматозоидов: сперматозоиды с «лучшими» генами имеют больше шансов оплодотворить яйцеклетку.

09.11 Пламя может сложиться в гармошку под действием собственного эха

Горение газовой смеси в закрытых трубах порождает эхо, которое приводит к полной перестройке фронта пламени. Детали этого явления впервые были воспроизведены при численном моделировании.

08.11 Альтруизм общественных насекомых поддерживается полицейскими методами

Энтомологи из берлинского Института передовых исследований показали, что альтруистическое поведение у пчел и ос является не добровольным, а вынужденным. Рабочие особи воздерживаются от откладывания своих яиц не потому, что им выгоднее заботиться о потомстве царицы, чем о собственном, а потому, что их яйца уничтожаются товарищами по гнезду.

07.11 Как стареют растения

У растений, по всей видимости, нет единого общего механизма старения. Разные растения стареют не только с разной скоростью, но и в силу разных причин. Известны и случаи «нестареющих растений». В ходе эволюции неоднократно происходили переходы от долгоживущих форм к короткоживущим.
В избранное