Например, самцы плодовых мушек переносят белки во время спаривания, что может изменить время откладки яиц самкой и ее склонность к более позднему спариванию с другими самцами. Некоторые из этих белков мужского происхождения также мигрируют из репродуктивного тракта самки в ее мозг.Теперь, в новом исследовании, ученые из Университета Орегона и Боудойн-колледжа показывают, что сексуальные конфликты могут быстро развиваться в естественных популяциях, движимые конкуренцией между самцами за успех спаривания.
Исследование было опубликовано в Интернете в журнале открытого доступа BioMed Central BMC Evolutionary Biology.Исследователи из лаборатории биологии Университета Патрика К. Филлипса только что начали серию экспериментов с нематодой Caenorhabditis remanei, когда аспирант Колин Педен заметил, что самки, спарившиеся с самцами, первоначально собранными в Нью-Йорке, умирают быстрее, чем те, которые спаривались с самцами. из Огайо или Германии.
Самки, спарившиеся с самцами Нью-Йорка даже на один день, прожили лишь половину того времени, которое они прожили девственницами. Педен обнаружил, что даже когда они были живы, самки, спаривавшиеся с самцами Нью-Йорка, производили вдвое меньше потомков, чем когда их потомство росло от других самцов.
Затем Филлипс и его коллеги спросили, с точки зрения эволюции, как могут все еще существовать признаки нью-йоркских мужчин, если они приводят к такому небольшому количеству успешных потомков в следующем поколении?В поисках ответа они сравнивают разных самцов. Исследователи обнаружили, что сперма мужчин из Нью-Йорка легко вытеснила сперму мужчин из Огайо и Германии и успешно оплодотворила яйцеклетки женщины.«Несмотря на свой небольшой размер, сперма нематод на самом деле намного больше, чем человеческая сперма, и считается, что сперма разных самцов буквально борется с ней внутри самки за доступ к ее яйцеклеткам», — сказал Филлипс, исследователь в UO.
Институт экологии Эволюция. «Таким образом, разумным эволюционным объяснением было бы то, что из этих самцов получаются плохие партнеры, но очень успешные отцы».Чтобы проверить эту гипотезу более строго, Филлипс обратился к Майклу Палополи, биологу-эволюционисту из колледжа Боудойн в Брансуике, штат Мэн.Палополи и группа студентов использовали генетические уловки, чтобы изменить систему спаривания близкородственной нематоды Caenorhabditis elegans.
Эти круглые черви обычно существуют как гермафродиты, которые размножаются с использованием спермы и яиц, производимых внутри одного и того же человека. Самцы также существуют у C. elegans, но они редки и слабоваты по сравнению с самцами у видов самцов и самок, таких как C. remanei.
Палополи и его команда использовали генетическую мутацию, которая блокирует производство спермы у гермафродитов, эффективно превращая их в женщин. Затем они скрестили этих новообразованных самок с самцами и позволили им развиваться вместе в течение 60 поколений.
У мужчин в этой высококонкурентной среде быстро образовывались более крупные сперматозоиды, а также сперматозоиды, которые становились намного более конкурентоспособными по сравнению с их предками без женщин. Что наиболее важно для эволюционной истории, эти самцы также развивались так, что самки умирали чаще при спаривании с ними, чем при спаривании с самцами, которые никогда не подвергались жесткой конкуренции самцов.
«В целом, мы смогли быстро воспроизвести эволюционный паттерн, который мы видим в мужском и женском видах, превратив гермафродитный вид в мужской и женский, а затем позволив им развиваться в этих новых обстоятельствах», — сказал Палополи.Тайна того, почему у этих видов существует сексуальный конфликт, теперь заменена загадкой того, как самцы влияют на самок. «Это может быть изменение в поведении самцов или что-то в семенной жидкости, которую они переносят во время спаривания», — сказал Филлипс. «Мы продолжаем эту работу, чтобы понять это».