Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Борьба за «пояс верности» не ускорила эволюцию бабочек

На конце брюшка самки одной из бабочек трибы Acraeini виден «рогатый» сфрагис — структура из хитина, которую устанавливает самец после копуляции. Она мешает самке спариваться с другими самцами, но позволяет откладывать яйца.

Ana Paula Carvalho

У бабочек-нимфалид из группы Acraeini половой антагонизм не ускоряет видообразование, сообщается в Systematic Biology. К такому выводу пришли биологи из США и Швейцарии, когда искали зависимость скорости появления новых видов этих бабочек от того, образуют ли насекомые сфрагис — своеобразный пояс верности, препятствующий оплодотворению самки несколькими самцами. По-видимому, новые виды Acraeini появляются под давлением каких-то других факторов, не связанных тесно с конфликтом полов.

Организмы борются за существование не только с условиями внешней среды и представителями других видов, но и с особями своего же вида — конспецификами. Конкуренция — одна из самых жестких форм такой борьбы, и она может возникнуть даже между самцом и самкой. Обоим нужно произвести на свет потомство (и для этого надо объединить усилия с противоположным полом), и желательно как можно больше, но если самка всегда может быть уверена в том, что приходится матерью своим детям, то самцу не гарантировано отцовство тех, кого он кормит. У двух полов возникает конфликт интересов, половой антагонизм. Самцы вырабатывают приспособления, позволяющие ограничить число партнеров самки, а последние пытаются обойти действия этих ограничений.

В каких-то случаях выстраиваются поведенческие преграды: моногамия или образование гаремов самцом (в постоянных парах или группах с одним самцом в составе самка вряд ли может «изменить»). В других случаях образуются анатомические преграды, например копуляционная пробка — своего рода пояс верности. Самцы многих видов позвоночных и беспозвоночных после спаривания оставляют в половых проходах партнерши структуры, которые запечатывают эти проходы и тем самым предотвращают получение семени конкурента. У насекомых копуляционную пробку называют сфрагис, и она достаточно часто встречается у представителей трибы (систематическая группа меньше семейства, но больше рода) Acraeini семейства нимфалид. Форма половых путей самок таких бабочек может быть очень сложной: теоретически это должно мешать установке сфрагиса.

Считается, что у видов с явно выраженным половым антагонизмом именно сексуальный конфликт во многом и направляет эволюцию, а также ускоряет ее. Поэтому можно предположить, что новые виды бабочек в трибе Acraeini будут возникать быстрее и чаще в тех подгруппах трибы, у членов которых формируется сфрагис. Это предположение проверили исследователи из США и Швейцарии под руководством Акито Кавахары (Akito Y. Kawahara) из Флоридского университета. Они четырьмя разными способами определили скорость видообразования у 160 видов Acraeini и 48 представителей других систематических групп. Этот параметр сопоставили c наличием или отсутствием сфрагиса у каждого конкретного вида Acraeini.

Независимо от методики определения скорости видообразования получалось, что копуляционная пробка ее не увеличивает. Дивергенция (в данном случае можно для простоты отождествить ее с появлением новых видов на базе старых) не ускорялась, но и не замедлялась при наличии сфрагиса. Это неожиданные данные для трибы, у многих видов которой ярко проявляется межполовой конфликт. Впрочем, подобный результат зоологи наблюдают уже не в первый раз. В 2014 году выяснилось, что скорость видообразования у птиц не зависит от того, насколько сильно отличается окраска у представителей разных полов — хотя разница в цвете оперения явно служит целям полового отбора, которому традиционно приписывают важную роль в эволюции.

Бабочки вырабатывают приспособления не только для выгодного взаимодействия с конспецификами, но и для успешной борьбы за существование с представителями других видов. Чтобы их не ели, они могут начать производить яд и в соответствии с этим сменить окраску на предупреждающую. Кроме того, некоторые, например медведицы (Arctiinae), сообщают о своей несъедобности еще и ультразвуком (в первую очередь летучим мышам). Теоретически они могут сильно не бояться атаки хищников, и поведенческие эксперименты показывают, что так оно и есть: в присутствии летучих мышей наиболее ядовитые медведицы замирают гораздо реже, чем их менее ядовитые родственницы.

Светлана Ястребова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.