Женская неверность ускоряет сперматозоиды

Ученые всегда подозревали, что больше шансов на оплодотворение яйцеклетки есть у более шустрого сперматозоида. Правда, полноценно доказать это они до сих пор не могли, хотя попытки продолжаются все время. На сей раз за дело взялись шведские биологи из университета Упсалы (Uppsala Universitet) под руководством доцента Никласа Кольма (Niclas Kolm).

В качестве объекта исследования ученые выбрали африканских цихлид. Эти пестрые рыбки обитают в основном в больших африканских озерах -- Виктория, Малави (Ньяса) и Танганьика. К семейству цихлид (сichlidae) принадлежит более 1 тыс. видов, сильно различающихся по размерам, форме тела и окрасу. Среди аквариумистов цихлиды даже получили прозвище «пестрые окуни» за яркость окраски. Цихлиды выделяются среди других семейств не только оригинальным внешним видом, но и разнообразием форм полового поведения. Некоторые виды образуют устойчивую пару, другие полигамны. Но, как правило, все цихлиды – хорошие родители, которые заботятся о своем потомстве.

Как ученые цихлид выбирали

Рабочая группа Кольма довольно давно занимается исследованием жизни этих рыбок. Ученых интересовало, как факторы внешней среды влияют на эволюцию цихлид. В том числе и на их половое поведение и подвижность спермы.

Для исследования биологи выбрали 29 разновидностей цихлид из озера Танганьика. Рыб специально выбирали так, чтобы иметь возможность наблюдать разнообразные формы поведения: моногамные пары, «гаремы» и даже самок, которые спариваются с несколькими самцами за довольно короткий промежуток времени.

Кто быстрее

Выяснилось, что у самцов цихлид, чьи «дамы» оказались настолько неразборчивыми, чтобы спариваться со всеми подряд, сперматозоиды оказались крупнее и быстрее. И самые «накачанные» экземпляры добирались до яйцеклеток первыми из того «коктейля», что получался из эякулята множества претендентов на отцовство.

Ученые проанализировали полученные данные и выяснили, что зависимость эта не только качественная, но и количественная. То есть чем «легкомысленнее» ведут себя самки цихлид, тем крупнее и быстрее сперматозоиды их партнеров. Как говорят исследователи, раньше так четко наблюдать подобную зависимость не удавалось. Кольм поясняет: «Мы ясно видим, что женская неразборчивость в связях определяет свойства спермы».

По мнению авторов работы, такая зависимость не могла не появиться. Чтобы развить приличную скорость и первым добраться до яйцеклетки, сперматозоиду в первую очередь нужен длинный «хвост» -- жгутик. Его сокращения в виде равномерных ударов и позволяют этой половой клетке перемещаться в заданном направлении.

Но подвижность сперматозоида еще зависит от запасов питательных веществ, которые в нем содержатся. Возможность «подкрепиться» по дороге природа для него не предусмотрела. Поэтому для большей скорости сперматозоиду пришлось увеличиться в размере, чтобы запасов энергии хватило на всю дорогу. «Соревнование среди сперматозоидов за главный приз – оплодотворение яйцеклетки – стало той эволюционной силой, что влияет на скорость и размер сперматозоидов», -- рассказывает Кольм.

Материалы исследования опубликованы на сайте университета Упсалы.