Сперма рыб соревнуется за репродуктивный успех

Исследователи из Норвегии показали, что сперма арктического гольца, холодноводной рыбы, обычной для альпийских озёр, плавает с разной скоростью в разных жидкостях в зависимости от того, является ли рыба доминантной или подчинённой. Результаты, опубликованные в Frontiers in Ecology and Evolution, иллюстрируют сложность и конкурентный характер репродуктивной биологии.

Социальный статус может влиять на репродуктивный успех. У многих видов самцы доминируют над подчинёнными, чтобы получить увеличенный или исключительный доступ к самкам. Однако доминирование или подчинение — не просто социальные конструкты; они могут вызывать физиологические изменения у животных.

Конкуренция за партнёров усложняется у организмов с наружным оплодотворением, как у многих рыб. Доминантные самцы тщательно охраняют и ухаживают за самками, оттесняя подчинённых. Это позволяет доминантам выпускать сперму ближе к самке и точно синхронизировать её выброс с моментом, когда самка выпускает смесь икринок и фолликулярной жидкости. Однако сперма подчинённых самцов всё ещё имеет шанс оплодотворить икру, если те действуют скрытно и opportunistically.

Исследователи под руководством Торвальда Б. Эгеланда уже некоторое время знали, что доминантные и подчинённые арктические гольцы различаются не только поведением, но и свойствами их спермы. Предыдущие исследования показали, что подчинённые гольцы, как правило, производят больше спермы, и их сперматозоиды быстрее движутся в воде.

Новая работа показывает, что сперма доминантных и подчинённых гольцов плавает с разной скоростью в разных жидкостях:

• Доминантные арктические гольцы производят сперму, которая быстрее плавает в разбавленной фолликулярной жидкости.
• Подчинённые самцы производят сперму, которая быстрее плавает в воде.

Учёные делают вывод, что поскольку доминантные рыбы обычно находятся ближе к выбросу икры и фолликулярной жидкости, сперма, быстрее плавающая в этой смеси, может быть адаптацией, дающей репродуктивное преимущество.

Аналогично, подчинённые самцы обычно выпускают больше спермы, которая может быстрее двигаться в воде, что может компенсировать их удалённость от самки и неспособность идеально синхронизировать выброс. Интересно, что эти изменения в поведении спермы могут проявиться всего за 4 дня после смены статуса с доминантного на подчинённый или обратно.

Пока неизвестно, приводят ли эти адаптации спермы к большему репродуктивному успеху доминантных или подчинённых самцов.

«Задача состоит в том, чтобы провести эксперимент, максимально приближённый к ситуации во время нереста. Чтобы тщательно изучить эти адаптации, нам нужна установка, где мы можем контролировать расстояние между местом выброса спермы и фолликулярной жидкостью, окружающей икру, и в то же время учитывать эффекты разбавления водой», — объясняет Эгеланд.