Почему самки бабочек крупнее и красивее

У большинства видов животных самцы и самки заметно отличаются размерами тела. Но как это возможно, если оба пола имеют одинаковые гены, управляющие их ростом? Энтомологи из Университета Аризоны изучили эту загадку на примере бабочек и нашли ключи, упущенные в предыдущих попытках объяснить этот парадокс природы.

Исследователи обнаружили, что разгадка кроется в ранних стадиях развития, когда полы начинают расходиться в росте, и что самки могут реагировать на отбор по размеру почти в два раза быстрее, чем самцы. Результаты опубликованы онлайн в Proceedings of the Royal Society of London, Series B.

У млекопитающих самцы обычно крупнее, так как размер и сила дают преимущество в борьбе за самку. У большинства членистоногих всё наоборот: самки крупнее самцов. Например, у некоторых видов пауков самка может быть в сотни раз больше.

Основной вопрос исследования: как самцы и самки становятся разного размера, если нет различий в генах, контролирующих рост?

Учёные выбрали в качестве модельного организма гигантского бражника (Manduca sexta), хорошо изученный вид, легко разводимый в лаборатории. Они наблюдали за развитием более 1200 гусениц от вылупления до окукливания, взвешивая и измеряя их на разных этапах.

Оказалось, что на протяжении большей части жизни гусеницы самки и самцы не сильно отличаются. Ключевые изменения происходят на последней личиночной стадии.

В определённый момент внутренние часы и сигналы среды говорят гусенице, что пора превращаться во взрослую особь. Гормональные изменения заставляют её прекратить питаться и искать место для окукливания.

Главное открытие: самки гусениц инициируют это фундаментальное изменение немного позже, чем самцы. К моменту окукливания они успевают вырасти больше, что приводит к появлению более крупных взрослых бабочек.

Почему большой размер выгоден самкам насекомых?

Биологи считают, что отбор благоприятствует крупным самкам, потому что они могут производить больше потомства.

Ещё один важный результат: у самок гусениц обнаружено гораздо больше вариаций в физиологических параметрах по сравнению с самцами. Следовательно, в течение поколений самки способны реагировать на давление отбора, подталкивающее их к увеличению размера тела, гораздо быстрее, чем самцы.