Истощение спермы не остановило спаривание медак

Японские ученые обнаружили, что самки медак не реагируют на истощение спермы самцов. В лабораторных экспериментах самки, спариваясь с уставшими самцами, оплодотворившими накануне уже несколько самок, все равно выметывали всю икру — в результате чего часть оказывалась неоплодотворенной. Работа опубликована в журнале Royal Society Open Science.

Самцы некоторых животных способны спариваться много раз подряд, однако с каждым последующим спариванием их репродуктивный успех снижается из-за истощения сперматозоидов. Это также приводит к снижению репродуктивного успеха самок, если только они не используют какие-нибудь контрстратегии — например, предпочитают самцов с наименьшим опытом или выметывают меньше икринок.

Исследователи из Университета Осаки под руководством Юки Кондо (Yuki Kondo) решили выяснить, используют ли подобные стратегии самки японских медак (Orysias latipes) — небольших пресноводных рыб с внешним оплодотворением. Ранние лабораторные эксперименты показали, что самцы могут спариваться и эякулировать несколько раз в день, тогда как самки мечут икру только раз в сутки.

Чтобы выяснить, как сильно истощение спермы влияет на показатели оплодотворения и ухаживания самцов, и реагируют ли на это самки, исследователи предлагали самцам спариваться с новыми самками столько раз подряд, сколько они могли. Вечером накануне эксперимента самку и самца сажали в один резервуар с непрозрачной перегородкой между ними, а наутро перегородку убирали и наблюдали за ними либо до конца спаривания, либо в течение 20 минут. Затем самца перемещали в резервуар к новой неспаренной самке. Это повторяли до тех пор, пока самец не прекращал спариваться. После спаривания самки вынашивали икру под брюшком, и исследователи осторожно извлекали ее из-под самок и переносили в чашки Петри, чтобы оценить скорость оплодотворения.

В среднем самцы спаривались 19 раз подряд (диапазон от 4 до 27 раз). После каждого спаривания ученые подсчитывали количество сперматозоидов в воде резервуара, фиксируя их и фильтруя. С каждым разом количество высвобождаемых сперматозоидов снижалось: во время первого спаривания их число варьировало от десятков до сотен тысяч, к пятому уменьшалось вдвое, а во время последнего составляло от 1250 до 5375. Также с каждым следующим спариванием снижалась и его продолжительность, и время, которое самцы тратили на ухаживание. На следующий день большинство самцов могли спариться снова, при этом число их сперматозоидов восстанавливалось, хотя и не достигало первоначального уровня.

Во время первых нескольких спаривания самцы медак и оплодотворяли почти 100 процентов икры, однако после десятого спаривания доля оплодотворенной икры снижалась, широко варьируя от 0 до 100 процентов. Также снижалась Ис корысть оплодотворения икры. При этом самки выметывали всю икру, независимо от истощения спермы партнера. Ученые умертвили и вскрыли 40 самок после первых и последних спариваний, и обнаружили, что в яичниках 36 из них не осталось икры, а у четырех (три из которых спаривались с истощенными самцами) осталось по одной икринке.

Исследователи пришли к выводу, что самки японских медак не используют контрстратегий, спариваясь с истощенными самцами — по крайней мере, в лабораторных условиях и в отсутствии возможности выбрать партнера. Хотя предыдущее исследование показало, что самки медак уменьшают размер кладки, спариваясь с самцами с истощенным запасом спермы и избегают таких самцов, если поблизости есть другие. Авторы предположили, что размер самок может влиять на их способность изменять количество выметанной икры: в прошлом исследовании самки и их кладки были крупнее. Также ученые отметили, что в естественных условиях самцы могут не иметь возможности спариваться так часто, поскольку вынуждены тратить ресурсы на другие задачи — вроде поиска пищи.

Ранее ученые обнаружили, что темные отметины, которые иногда проступают на телах самцов другого вида медак связаны с их агрессией.