Самки сеноедов дважды обзавелись «пенисами» в процессе эволюции

В небольшом семействе пещерных насекомых cеноедов самки обзавелись «пенисами», а самцы «влагалищами», причем это случилось независимо дважды в разных родах. Исследователи предполагают, что самки отрастили «пенисы», часто еще и снабженные крючками и шипами, из-за того, что в пещере так мало пищи, что питательные вещества, содержащиеся в сперме самца оказываются жизненно необходимыми для самки и ее потомства. Исследование опубликовано в журнале The Royal Society.

Структуры, необходимые для переноса спермы, по-разному развивались в мире животных, но почти всегда они развиваются именно у самцов. Насекомые из семейства Сеноеды (Prionoglarididae), живущие в пещерах, представляют собой любопытное исключение. У самок родов Afrotrogla и Neotrogla есть орган, похожий на пенис, который самка вводит в специальное углубление на брюшке самца, напоминающее влагалище, во время спаривания. Своим «пенисом», который называется гиносома, самка втягивает сперму самца.

Энтомолог Казунори Йошизава (Kazunori Yoshizawa) из университета Хоккайдо с коллегами из Японии, Бразилии и Швейцарии, впервые описавшие строение гениталий и процесс спаривания у сеноедов несколько лет назад, занялись изучением эволюции группы. В этом исследовании ученые провели первый филогенетический анализ группы из трех родов на основе шести маркеров генов, два из которых были геномными и четыре митохондриальными.

Роды Sensitibilla и Afrotrogla, живущие на юге Африке, оказались в близком родстве. Отдельно от них находился южноамериканский род Neotrogla. При этом хорошо развитый выступающий «пенис» есть у самок Afrotrogla и Neotrogla, а у самок Sensitibilla есть только небольшой валик, в то время как у самцов есть обычный пенис. Это означает, что либо гиносома возникла в этих родах независимо, либо уменьшилась вторично в роде Sensitibilla.


Авторы считают, что изначально у самок в семействе не было гиносом, как у Sensitibilla, и они появились вторично. В пользу этого говорят как генетические данные, так и сильные различия в морфологии гиносом у Afrotrogla и Neotrogla. У Afrotrogla гиносома тонкостенная и несет пару боковых склеротизированных выростов, а у Neotrogla полностью склеротизирована на конце, а у основания тонкостенная и раздувающаяся. Внутри рода Neotrogla формы женских и мужских гениталий очень разнообразны, при этом выростам на «пенисе» самок соответсвуют углубления и карманы на стенках «влагалища» самцов. Такие выросты не позволяют самцу сбежать в процессе спаривания, крючки и шипы надежно удерживают его. Наличие выростов и шипов на гиносомах и соответствующих углублений на гениталиях самцов является первичным признаком, а потеря выростов у самок и карманов у самцов, как у Neotrogla truncata, судя по всему, появилось вторично.


Сеноеды живут в пещерах, где пищи очень мало, и возможно, самки усваивают питательные вещества, содержащиеся в сперме самца, они оказываются необходимыми для того чтобы вырастить потомство, а возможно и выжить самой. Было замечено, что самки спариваются много раз с разными самцами, в чем совершенно нет необходимости для оплодотворения. Детальная морфология и работа гениталий сеноедов до сих пор не изучена и может преподнести новые сюрпризы в будущем.

Обратная картина появления пенисов наблюдается у амниот. Не смотря на разнообразие форм, у пенисов всех высших позвоночных оказалось общее происхождение. Больше информации по теме в нашем блоге «Эволюция пениса».

Александра Кочеткова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.