Самки рыб могут отдавать предпочтение сперме избранных самцов даже при внешнем оплодотворении

Биологи, изучающие небольшую яркую рыбу в Средиземном море, обнаружили новый способ, с помощью которого самка может выбрать лучшего отца для своего потомства.

Новое исследование, опубликованное 16 августа в Nature Communications, демонстрирует «скрытый выбор самки» у рыбы — глазчатой губаны (Symphodus ocellatus), у которой оплодотворение происходит внешне во время нереста. Исследователи обнаружили, что нечто в овариальной жидкости, выделяемой вместе с икрой, влияет на то, чья сперма с наибольшей вероятностью их оплодотворит.

Самки глазчатой губаны предпочитают самцов, которые строят гнёзда и заботятся об оплодотворённой икре во время её развития. Однако существуют и другие типы самцов, которые не обеспечивают родительскую заботу и конкурируют за оплодотворение икры, которую самка откладывает в гнездо «гнездового» самца. Мелкие «скрытные» самцы держатся рядом с гнездом и устремляются внутрь, чтобы выпустить большое количество спермы во время нереста самки. Однако самки, похоже, нашли способ помешать скрытным самцам, давая преимущество сперме гнездового самца.

«Скрытные самцы выпускают больше спермы, чем гнездовые, и можно было бы подумать, что это даёт им больше шансов оплодотворить икру, но в овариальной жидкости есть нечто, что устраняет это преимущество», — говорит первый автор Сюзанна Алонзо, профессор экологии и эволюционной биологии в UC Santa Cruz.

Команда Алонзо провела эксперименты по оплодотворению в чашках Петри с овариальной жидкостью и без неё. Гнездовые самцы производят меньше, но более быструю сперму, чем скрытные самцы. Результаты показали, что наличие овариальной жидкости склоняет баланс таким образом, что качество спермы становится важнее её количества. Овариальная жидкость не влияет по-разному на сперму разных типов самцов, но в целом усиливает скорость и прямолинейность движения сперматозоидов, а также силу их притяжения к яйцеклетке. Общий эффект заключается в увеличении относительной важности скорости спермы по сравнению с её количеством.

Гнездовой самец заботится об икре в своём гнезде независимо от усилий скрытных самцов, но у самки всё равно есть веские причины предпочитать, чтобы её икру оплодотворял именно гнездовой самец. Гнездовые самцы старше и быстрее растут в юном возрасте, чем скрытные, поэтому у них могут быть генетические признаки, которые были бы полезны их потомству.

В эволюционном плане это означает, что, отдавая предпочтение гнездовым самцам, скрытый выбор самки у глазчатой губаны может вызывать «направленный отбор», влияющий на эволюцию мужских признаков. Это отличается от ранее описанных случаев, например, у чавычи, где овариальная жидкость может благоприятствовать генетически совместимой сперме, но не показано направленного отбора.

«Направленный отбор необходим для того, чтобы скрытый выбор самки действительно формировал мужские признаки», — отмечает Алонзо.

Эти результаты открывают новые возможности для понимания взаимодействий у многих водных животных с внешним оплодотворением, где такие скрытые взаимодействия между полами (а точнее, между яйцеклетками и сперматозоидами) ранее не считались возможными.