Понеділок, Вер 21, 2020
Велика Епоха
Ukrainian Edition

Боротьба за "пояс вірності" не прискорила еволюцію метеликів, — дослідження

Вівторок, 8 вересня 2020 року

На кінці черевця самки метелика триби Acraeini видно «рогатий» сфрагіс — структура з хітину, яку встановлює самець після копуляції. Вона заважає самці спаровуватися з іншими самцями, але дозволяє відкладати яйця. Фото: Ana Paula Carvalho

У метеликів-німфалід з групи Acraeini статевий антагонізм не прискорює видоутворення, повідомляється в Systematic Biology. До такого висновку прийшли біологи з США і Швейцарії, коли шукали залежність швидкості появи нових видів цих метеликів від того, чи утворюють комахи сфрагіс — своєрідний пояс вірності, що перешкоджає заплідненню самки кількома самцями. Мабуть, нові види Acraeini з'являються під тиском якихось інших чинників, не пов'язаних тісно з конфліктом статей.

Організми борються за існування не тільки з умовами зовнішнього середовища і представниками інших видів, але й з особинами свого ж виду — конспеціфікамі. Конкуренція — одна з найжорсткіших форм такої боротьби, і вона може виникнути навіть між самцем і самкою. Обом потрібно привести на світ потомство (і для цього треба об'єднати зусилля з протилежною статтю), і бажано якомога більше, але якщо самка завжди може бути впевнена в тому, що є матір'ю своїм дітям, то самцеві не гарантоване батьківство тих, кого він годує. У двох статей виникає конфлікт інтересів, статевий антагонізм. Самці виробляють пристосування, що дозволяє обмежити число партнерів самки, а останні намагаються обійти дії цих обмежень.

У якихось випадках вибудовуються поведінкові перепони: моногамія або утворення гаремів самцем (в постійних парах або групах з одним самцем в складі самка навряд чи може «зрадити»). В інших випадках утворюються анатомічні перешкоди, наприклад копуляційна пробка — свого роду пояс вірності. Самці багатьох видів хребетних і безхребетних після спарювання залишають в статевих проходах партнерки структури, які запечатують ці проходи і тим самим запобігають отримання сімені конкурента. У комах копуляційну пробку називають сфрагіс, і вона досить часто зустрічається у представників триб (систематична група менша сімейства, але більша за рід) Acraeini сімейства німфалід. Форма статевих шляхів самок таких метеликів може бути дуже складною: теоретично це має заважати встановленню сфрагіса.

Вважається, що у видів з явно вираженим статевим антагонізмом саме сексуальний конфлікт багато в чому і направляє еволюцію, а також прискорює її. Тому можна припустити, що новий вид метеликів у триб Acraeini будуть виникати швидше і частіше в тих підгрупах триб, у членів яких формується сфрагіс. Це припущення перевірили дослідники з США і Швейцарії під керівництвом Акіто Кавахара (Akito Y. Kawahara) із Флоридського університету. Вони чотирма різними способами визначили швидкість видоутворення у 160 видів Acraeini й 48 представників інших систематичних груп. Цей параметр зіставили із наявністю або відсутністю сфрагісу в кожного конкретного виду Acraeini.

Швидкість видоутворення у метеликів триб Acraeini (червоний означає більш високу, синій — більш низьку швидкість). Наявність сфрагіса у кожного конкретного виду відмічено чорним кружком.  Фото: Ana Paula S Carvalho et al./Systematic Biology, 2020

Незалежно від методики визначення швидкості видоутворення виходило, що копуляційна пробка її не збільшує. Дивергенція (в цьому випадку можна для простоти ототожнити її з появою нових видів на базі старих) не прискорює, але і не сповільнювалася при наявності сфрагіса. Це несподівані дані для триб, у багатьох видів якої яскраво проявляється міжстатевий конфлікт. Втім, подібний результат зоологи спостерігають вже не в перший раз. У 2014 році з'ясувалося, що швидкість видоутворення у птахів не залежить від того, наскільки сильно відрізняється забарвлення у представників різної статі — хоча різниця в кольорі оперення явно служить цілям статевого відбору, якому традиційно приписують важливу роль в еволюції.

Метелики виробляють пристосування не тільки для вигідної взаємодії з конспеціфікамі, але і для успішної боротьби за існування з представниками інших видів. Щоб їх не їли, вони можуть почати виробляти отруту і відповідно до цього змінити забарвлення на попереджувальне. Крім того, деякі, наприклад ведмедиці (Arctiinae), повідомляють про свою отруєність  ще й ультразвуком (в першу чергу кажанам). Теоретично вони можуть сильно не боятися атаки хижаків, і поведінкові експерименти показують, що так воно і є: в присутності кажанів найбільш отруйні ведмедиці завмирають набагато рідше, ніж їх менш отруйні родички.

Comments   

загрузка...