Партнеры древолазов оказались похожи на их родителей

Исследователи разобрались в причинах, по которым маленький древолаз Oophaga pumilio имеет столько цветовых морф. В своей работе в Nature они показали, что на цветовые предпочтения этих лягушек влияет импринтинг — они стараются выбирать партнеров, похожих на своих родителей по цвету, и менее агрессивно относятся к особям других цветов. Такой половой отбор способствует разделению вида и обособлению групп лягушек разных цветов.

Крошечный (размером с фалангу пальца) древолаз Oophaga pumilio обитает в джунглях Центральной Америки. Как и многие другие родственные ему лягушки, он отличается ядовитостью и яркой раскраской, которая должна выполнять роль предупреждающего сигнала для хищников. Странность, однако, заключается в том, что несмотря на очевидную пользу от унификации окраски, — ведь хищникам ее будет гораздо проще запомнить — эти лягушки раскрашены очень разнообразно. Они бывают красные, желто-зеленые, синие с черными пятнами и даже красные с синими ногами, прозванные Blue Jeans. Часть из них населяет отдельные острова, но у некоторых морф перекрываются ареалы, и особи разных цветов сосуществуют друг с другом.

Ранее в ряде исследований было показано, что окраска может выполнять не только предупреждающую функцию, но и играть важную роль в брачных предпочтениях. Основываясь на этом предположении, Юйсан Ян (Yusan Yang) из Питтсбургского университета и ее коллеги предположили, что многообразие цветовых морф может быть обусловлено половым отбором. Это действенный механизм для появления сегрегации внутри смешанной разноцветной популяции, но у него есть две проблемы. Во-первых, связь между генетически обусловленными половыми предпочтениями и признаком, на который действует отбор, — в данном случае цвет шкурки — может быль легко разбита рекомбинацией. Во-вторых, предпочтение партнеров, похожих на себя, часто приводит к снижению разнообразия.

Исследователи предложили механизм, который может поддерживать полиморфизм лягушек и способствовать постепенному разделению общей популяции на две разные, с шкурками разных цветов. Он основан на импринтинге, благодаря которому лягушки выбирают половых партнеров похожих по цвету на своих родителей. Для проверки гипотезы они поставили эксперимент по скрещиванию, в котором получали потомство от лягушек одинаковых и разных цветов, а потом смотрели на его предпочтения при выборе партнера. Чтобы отличить импринтинг от генетически обусловленных предпочтений, авторы подменили икринки у части древолазов, чтобы их растила и кормила приемная мать, отличающаяся по цвету от биологической.

Предпочтения потомства проверяли, предлагая ему прогуливаться вокруг двух прозрачных домиков, в которых сидели лягушки двух цветов. По времени, которое свободная лягушка проводила около каждого из домиков, исследователи судили о том, к какому из двух предложенных вариантов лягушка была менее равнодушна.

Оказалось, что самки-головастики действительно запоминают цвет шкурки матери и используют его в дальнейшем как ориентир для выбора полового партнера. В случае подмены икры они запоминали цвет приемной матери и предпочитали партнеров того же цвета.

Помимо этого ученые выяснили аналогичную закономерность для самцов. У них обычно выбора нет, но самцы часто дерутся за территорию. Оказалось, что они более агрессивны по отношению к самцам, похожим по окраске на маму или на того кого они ей считали.

Сравнительно недавно японские ученые сравнили животных со стандартизированной окраской и большим количеством полиморфизмов и выяснили, что у последних шансы вымереть ниже. По крайней мере, эта тенденция оказалась верна для позвоночных, равнокрылых стрекоз и бабочек-желтушек.

Вера Мухина