Исследования навозных жуков подкрепляют стереотип о мужчинах с большими спортивными машинами. Согласно новому исследованию, самцы жуков, которые щеголяют самыми устрашающими и внушительными рогами, расплачиваются за это самыми крохотными яичками.

Это первое исследование, экспериментально доказывающее, что энергия может вкладываться в один инструмент размножения за счет другого, заявляют ученые.

Самцы навозных жуков рода Onthophagus отличаются размером и разнообразием форм своих роговидных выростов на туловище. У некоторых видов они составляют до 40% длины тела самца. Эти переливающиеся разными цветами жуки используют свои роскошные рога для борьбы друг с другом. Кроме того, с их помощью они блокируют вход в туннели, где они спариваются со своими самками.

Однако на этом соперничество не заканчивается, так как самки часто спариваются с несколькими самцами. У особей таких видов сперматозоиды одного самца, оказавшись в организме самки, должны бороться со сперматозоидами других самцов за возможность оплодотворить яйцеклетку.

Обычно считают, что чем больше сперматозоидов производит самец, тем больше для него вероятность оплодотворить самку, поэтому в соперничестве навозных жуков производительность яичек не менее важна, чем величина рогов, говорит Дуглас Эмлен, возглавлявший исследование в Университете Монтаны в Миссуле, США.

Проблема в том, что у развивающихся организмов доступные ресурсы ограничены. Предыдущие исследования показали, что размер рогов негативно коррелирует с размерами глаз, крыльев и усиков.

Чтобы изучить, как соотносятся между собой различные связанные с размножением структуры организма, Эмлен и его коллега Ли Симмонс в Университете Западной Австралии, в Кроули, в целях эксперимента искусственно приостановили развитие рогов у личинок вида Onthophagus nigriventris. Они добились этого путем прижигания участков клеток на туловище личинок, которые в противном случае развились бы в рога взрослой особи.

Ученые обнаружили, что по сравнению с контрольной выборкой самцов, развивавшихся в обычных условиях, безрогие самцы во взрослом состоянии были большего размера и обладали непропорционально большими яичками. В целом, учеными было установлено обратное соотношение между размерами рогов и тестикул у жуков.

"Это исследование является первым убедительным экспериментом, доказывающим, что возможности приспосабливаться к борьбе за спаривание с самкой конкурируют в организме с возможностями бороться за оплодотворение", - говорит Скотт Питник из Сиракузского университета в Нью-Йорке, который лично не занимался данным исследованием.

"Вследствие ограниченности энергии действительно невозможно быть хорошим во всем", - говорит Питник, который в прошлом году установил обратное соотношение между размерами мозгов и яичек у 300 различных видов летучих мышей.

В ходе дальнейшего исследования ученые изучили 25 видов жуков рода Onthophagus. Внутри этих видов ученые не обнаружили обратного соотношения между размером рогов и яичек. Они предположили, что у видов с самыми большими рогами в ходе эволюции развилась стратегия, направленная на ограничение или защиту развития их яичек.

Исследование показало также, что у видов, самки которых спариваются с наибольшим количеством самцов, то есть там, где конкуренция сперматозоидов за оплодотворение максимальна, роговидные наросты, как правило, не развиваются на туловище жуков. Туловище ближе к яичкам, чем голова, поэтому вырост на туловище с большей вероятностью может забрать ценные ресурсы у яичек в процессе развития, предполагают ученые.

"Такой тип отрицательной корреляции является фундаментальным процессом в биологии, но его проявления продолжают нас удивлять как формой, принимаемой ими, так и бесчисленным множеством способов, которыми они могут влиять на эволюцию организмов", - говорит Эмлен.