Иностранная пресса о России и не только

На всем востоке США в разгаре ужасный ритуал. У богомола и его родственника китайского богомола наступил брачный сезон. Самец богомола приближается к самке, хлопая крыльями и качая животом. Вскочив ей на спину, он начинает спариваться. И очень часто она отрывает ему голову.

Самка пожирает голову еще спаривающегося самца, а затем переходит к остальному телу. "Если вы оставите пару наедине, а потом вернетесь, вы найдете лишь крылья самца и никаких других признаков, что он там был", - сказал Уильям Браун, эволюционный биолог Университета штата Нью-Йорк во Фредонии.

Сексуальный каннибализм занимает биологов еще со времен Дарвина. Он не ограничен богомолами и встречается у других беспозвоночных, включая пауков, комаров и, возможно, рогатых древесных улиток.

Биологи спорят о том, как такое поведение развилось в процессе эволюции этих видов. Некоторые полагают, что сексуальный каннибализм является всего лишь результатом ненасытного аппетита самок. Но эксперименты наводят также на мысль, что эту стратегию самки используют для отбора наилучших отцов для своего потомства.

Другие ученые обнаружили, что самцы, возможно, сыграли свою роль в эволюции каннибализма. Сдаваясь своим партнершам, самцы увеличивают их репродуктивный успех. Есть группа ученых, полагающих, что на самом деле самцы идут на многое, чтобы минимизировать риск быть съеденными.

Ученые присматриваются к сексуальному каннибализму пристальнее, и складывается консенсус, что все эти гипотезы, возможно, правильны. Различные эволюционные воздействия порождают сексуальный каннибализм у различных видов.

"Это не то, что поддается единственному простому объяснению", - заявил Марк Элгар из Университета Мельбурна.

Сексуальный каннибализм стал острой темой дебатов среди биологов в 1984 году. Ученые из Корнельского университета и Университета Техаса в Остине предположили, что он развился, потому что самцы некоторых видов могли получить эволюционное преимущество, будучи съеденными. Их тела могли обеспечивать питание матерям их потомства, увеличивая шансы на то, что потомство будет успешно выведено и вырастет до возраста, когда произведет собственное потомство, передавая таким образом отцовские гены.

Покойный биолог из Гарварда Джей Гулд нападал на этот аргумент, называя его показательным примером того, как биологи "прониклись чрезмерной верой в мощь и масштабы селекции, пытаясь приписать любую значимую форму и поведение ее прямому действию".

Гулд утверждал, что сексуальный каннибализм слишком редок, чтобы быть значимым. Возможно, говорил он, самки съедают своих партнеров, потому что по ошибке принимают их за добычу.

Последующие исследования частично опровергли аргументацию Гулда. Некоторые сексуальные каннибалы, включая самок китайского богомола, действительно едят много самцов. "Одно из исследований содержит оценку, что 63% рациона самок составляют самцы богомола, - сказал Браун. - То есть это главный источник пропитания".

Другие ученые продемонстрировали, что самцы могут увеличивать шансы на передачу своих генов, если участвуют в своей смерти.

Самцы австралийского красноспинного паука ухаживают за самками до восьми часов, перебирая нити их паутины. Когда самец начинает спариваться, он быстро прыгает кувырком на ее клыки. Он продолжает спариваться, в то время как она ест его. В некоторых случаях самец отползает на небольшое расстояние, вновь ухаживает за самкой, а затем спаривается во второй раз. Он бросается на ее клыки и к концу второго спаривания он мертв.

Самцы красноспинного паука извлекают выгоду из каннибализма, но не потому, что они становятся пищей для своих партнерш. Но, как установила д-р Мейдиана Андраде из Университета Торонто, самцы, которых съедают, спариваются более чем в два раза больше, чем самцы, которых не съедают. Они также производят вдвое большее потомство с самкой, которая спаривается с другими самцами.

"Мы воспроизвели результаты три раза, это определенно происходит", - сказала Андраде.

Каннибализм дает самцам дополнительное время, чтобы перекрыть приемник семенной жидкости у самки, предполагает исследование Андраде. Это не позволяет другим самцам оплодотворить самку, увеличивая таким образом вероятность того, что ее оплодотворит семя первого самца.

"Орган необходимо поставить очень точно, чтобы он функционировал как затычка спермы", - отметила Андраде.

Самцы красноспинного паука, у которых два половых органа, имеют также адаптации, позволяющие им жить, пока их поедают самки, достаточно долго, чтобы спариться дважды. У самок два приемника семени, каждый из которых должны оплодотворить разные мужские половые органы. Если красноспинный самец умирает раньше, чем у него появляется возможность оплодотворить второй приемник, его репродуктивный успех уменьшается вдвое.

Андраде и ее студент Джефф Штольц заметили, что у самцов красноспинного паука образуется сдавленное брюшко перед тем, как они спариваются. "Представьте себе, что на живот надет ремень и туго затянут, - сказала Андраде. - Это и правда поразительно, но он образуется задолго до того, как самцы даже прикасаются к самкам".

Чтобы понять, почему у пауков образуется такой ремень, ученые нанесли красноспинным самцам раны, имитирующие каннибализм самок. Они обнаружили, что самцы, у которых образовалось сжатие, жили дольше и спаривались успешнее, чем самцы, у которых его не было.

Сжатие, возможно, помогает самцам выжить, отталкивая сердце и другие жизненно важные органы от клыков самки. Может быть, оно также уменьшает поток жидкостей из тела паука.

Ученые обнаружили и другие виды, у которых самцы поощряют поедание самих себя. Примечательная особенность стратегии видна у шаровых пауков. Самцы внезапно умирают во время спаривания. Смерть самца, возможно, является стратегией по предотвращению спаривания с самкой других самцов. Со смертью его половой орган застревает в приемнике самки. Даже если она питается останками его тела, орган остается, не давая ей принять другое семя.

Некоторые ученые в настоящее время исследуют, какие эволюционные воздействия заставляют самцов содействовать собственной смерти. У некоторых видов самцы имеют мало возможностей спариваться, тогда как каждая самка может спариваться со многими самцами. Для этих отчаявшихся самцов выгоды самопожертвования могут перевешивать потерю возможности спариваться в будущем. Андраде так описывает эту стратегию: "Если у тебя нет другой попытки, сделай то, что можешь сделать сейчас".

Недавно Браун из Университета штата Нью-Йорк решил проверить, соучаствуют ли самцы китайских богомолов в собственной смерти. Самки явно поедают много самцов, но это не означает, что самцам это на пользу. Смерть во время спаривания с одной самкой лишает их шансов спариться с другими самками.

Браун решил выяснить путем наблюдения, делают ли самцы что-либо, чтобы увеличить свои шансы на выживание во время спаривания. Поскольку более голодные самки с большей вероятностью поедают своих партнеров, он предположил, что самцы могут подходить к голодным самкам иначе, чем к сытым.

"Мы спрогнозировали, что, если самец соучаствует, он просто пойдет к ней в зубы, - сказал Браун. - Но если самец не хочет стать ее трапезой, он должен избегать риска быть съеденным".

Браун и его студент Джонатан Лелито (в настоящее время - аспирант Университета Питтсбурга) поместили самцов в контейнеры с самками. В одних случаях самки только что насытились сверчками, в других они были очень голодны.

Самцы богомола очень по-разному реагировали на голодных и сытых самок. Они охотнее приближались к сытым, чем к голодным. Когда же они приближались к голодным самкам, они прыгали на партнерш с большего расстояния, вероятно, чтобы уменьшить шансы, что самка его схватит.

Браун и Лелито установили также, что самцы богомола дольше спрыгивают с голодных самок. Иногда самки хватают самцов, когда те слезают, так что самцы могут выжидать из осторожности.

"Это явно случай сексуального конфликта, - отметил Браун. - Самцы не добровольные партнеры".

Ученые рассказали о своих выводах в августовском номере журнала American Naturalist.

"Это действительно первая качественная проверка гипотезы, что самцы конфликтуют с самками из-за этого", - заявила Андраде.

Подобно богомолам, самцы некоторых других видов, похоже, пускаются на ухищрения, чтобы их не съели. Самцы золотистого шарового паука могут уменьшить свои шансы на съедение, прыгая на самок, когда они едят что-то другое. Если они выжили при спаривании, они могут увеличить свой репродуктивный успех, охраняя своих самок и отгоняя других самцов.

Голод самок может быть важным компонентом сексуального каннибализма, но самки могут также использовать его для своей эволюционной выгоды. У некоторых видов они, похоже, выбирают, каких самцов им съесть и как долго позволить самцам спариваться, перед тем как их съесть. Этот выбор, вероятно, позволяет самкам в какой-то мере контролировать, какие самцы станут отцами их потомства.

Браун также задается вопросом, выработались ли у самок богомола способы заманивать самцов на съедение. Самки богомола в своем рационе настолько зависимы от самцов, что естественный отбор, возможно, склоняется в пользу самок, которые могут привлечь больше самцов. Браун отмечает, что самцов богомола привлекает к самкам запах феромонов. Он исследует, используют ли самки богомола феромоны как ловушку, а не как честный сигнал.

"Самой интригующей ситуацией будет спаренная самка, которая голодна, - сказал Браун. - Усиливает ли она выделение своих феромонов не потому, что ей нужно семя, а потому, что ей нужна пища?"