Оружие в виде пениса движет сексуальной «гонкой вооружений» у жуков

Эволюция работает загадочными путями, особенно когда дело касается секса.

Речь о скромном зерновом жуке, насекомом, распространившемся на все континенты, кроме Антарктиды. Известно, что самец этого вида обладает внушительным членом, напоминающим средневековое шипастые булавы на металлическом стержне.

«Пенис покрыт сотнями острых шипов, которые пронзают женский репродуктивный тракт во время спаривания», — объяснил Лиам Доэрти, эволюционный биолог из Университета Западной Австралии и ведущий автор исследования.

Ответ, основанный на десятилетних лабораторных экспериментах, охвативших 100 поколений жуков, раскрывает историю адаптации и эволюционного «тит-фо-тат», которую Доэрти сравнивает с «сексуальной "гонкой вооружений"».

«Когда самцы эволюционировали, чтобы увеличить причиняемый вред, самки совместно эволюционировали, чтобы уменьшить этот вред», — сказал Доэрти.

Во-первых, женский тракт за поколения стал толще, «что сделало шипы менее способными пронзать ткань». Самки также развили новые иммунные реакции: одну для большей защиты от инфекции, а другую для более быстрого заживления повреждённой ткани.

Результаты, опубликованные в Proceedings of the Royal Society B, предоставляют редкие доказательства того, как «травматическое спаривание» может одновременно двигать адаптивные мутации у обоих полов.

Остаётся фундаментальный вопрос: в чём смысл мужского полового органа, который сокращает продолжительность жизни самки и, возможно, её репродуктивный успех?

Некоторые биологи предполагали, что такое «оружие» снижает шансы самок на спаривание с другими самцами. Однако самки зерновых жуков действительно спариваются с несколькими партнёрами.

Более вероятно, по словам Доэрти, что шипы на мужском органе изменились, чтобы увеличить количество оплодотворённых яйцеклеток по сравнению с конкурентами. В любом случае, «благополучие самки приносится в жертву ради приспособленности самца».

Учёные также предположили, что более глубокие отверстия от длинных шипов позволяют химическим веществам из эякулята самца, влияющим на поведение самки, быстрее достигать её мозга.

Зерновые жуки — не единственные существа, склонные к причиняющему боль спариванию. Наиболее известный пример — постельный клоп, чей пенис, похожий на крючковатую иглу шприца, пронзает брюшко самки. Не всегда и самки являются «пострадавшей стороной»: у некоторых видов пауков распространён сексуальный каннибализм.

Для эксперимента жуков собрали из 13 локаций по всему миру и выращивали в идентичных лабораторных условиях. Это позволило показать, что изменения гениталий у обоих полов, варьировавшиеся от популяции к популяции, были взаимозависимы.

Многие виды демонстрируют низкий уровень сексуального конфликта, но такое поведение редко приводит к полномасштабной «гонке вооружений», как у зерновых жуков. «До сих пор неясно, насколько важен сексуальный конфликт в движении эволюционных изменений в животном мире», — отметил Доэрти.