Пора изучать гениталии самок. Почему нам стоит разбираться в половых актах комаров

Отрывок из книги Эмили Уиллингхэм «Парадокс пениса. Уроки жизни из мира животных»

В 1985 г. Эберхард писал, что совокупление инициируют самцы и для них характерно более агрессивное половое поведение, и он вовсе не одинок в своем убеждении. Но из любого правила бывают исключения. Одним из них является самка паука-ткача Leucauge mariana.

Во-первых, она может согласиться или не согласиться на то, чтобы самец оставил ей вагинальную пробку. Самка контролирует свои генитальные отверстия и, следовательно, то, будет или не будет она спариваться с другими самцами. Кроме того, она преследует самца и впивается в него своими хелицерами. На хелицерах есть волоски, поэтому арахнологи называют эти захваты «волосатыми поцелуями».

Самец не может начать совокупление, пока самка его не «поцелует». Зато она может его прекратить, когда ей заблагорассудится: вытолкнув конечностью педипальпу из своего генитального отверстия или разинув хелециры и ослабив свой «волосатый поцелуй». У самца Leucauge mariana нет никакого способа принудить самку к спариванию, потому что она присвоила все эти способы себе.

Говорят, что исключение подтверждает правило. Но будут ли три исключения из правила «самцы агрессивны» подтверждать его? Или они поставят под сомнение его существование? У нас есть пример Leucauge mariana. Давайте снова вспомним о зерновке.

У этих жуков (Megabruchidius) самки меньше самцов по размеру, но именно самка преследует самца, а тот отвергает или принимает ее. Ученые, как правило, говорят, что Megabruchidius являются примером «смены половых ролей», но, учитывая мизерное количество исследований видов, у которых самки преследуют самцов, трудно сказать, насколько эти роли сместились.

Я не одинока, когда указываю на высокомерный тон специалистов в этой области. Два исследователя в 2011 г. писали, что «в работах о половом антагонизме, как правило, используются стереотипные характеристики полов, самцы описываются, как „активные“, а самки — как „пассивные“».

Они составили сводную таблицу терминов, чтобы оценить, какие слова применялись для описания самцов, а какие — самок, и обнаружили, что активность стабильно связывается с самцами, а пассивность приписывается самкам. Используемые в таких исследованиях формулировки обычно подразумевают, что самец всегда агрессивен в своей активности, а самка защищается от его агрессии.

Кроме того, и это менее всего совместимо с теорией эволюции, влияние этих «защитных реакций» всегда описывается крайне расплывчато, даже несмотря на то что гениталии, как предполагается, на протяжении поколений развиваются в процессе взаимодействия типа «запрос — ответ».

И, естественно, абсолютное большинство исследований сосредоточено на гениталиях самцов. Отчет 2014 г. показал, что ситуация по сравнению с началом 2000-х гг. даже ухудшилась и что устоявшееся мнение о доминирующей роли самцов в половом отборе все еще разделяется многими учеными.

Говоря о скорости, с которой эволюционирует интромиттум, мало кто, кажется, замечает, насколько странно то, что гениталии самок при этом якобы остаются неизменными. Возможно, дело не в том, что они не меняются или очень медленно меняются, а в том, что мы просто недостаточно их изучали.

Совсем недавно, в 2016 г., одна группа исследователей опубликовала призыв к изучению гениталий самок. Ученые отметили, что эти гениталии «удивительно» разнообразны и «к быстрому формированию такого разнообразия могло привести множество эволюционных механизмов». Что ж. Мир ждет.

Или часть мира ждет. Кто-то, наверное, думает, что все эти видеосъемки, сканирование и эксперименты с пивными кегами — бессмысленная трата денег и ресурсов. Кого вообще волнуют шрамы во влагалище жука-зерновки или тонкости ухаживания за мухой цеце?

В течение нескольких лет один из американских сенаторов (не имеющий степени ни в одной научной области) даже вручал ученым премию «Золотое руно» — за исследования, которые казались ему наиболее смешными и дорогими. Он имел в виду, что ученые «обстригают» налогоплательщиков. Некоторые политики поддерживают этот ежегодный позор.

Скептики, наверное, удивятся, узнав, что на Земле, кроме них, живут еще миллиарды других видов живых существ. Может быть, фундаментальная наука и не приносит немедленной пользы людям, но зато подталкивает их к осознанию этого факта.

Патриция Бреннан и ее коллеги, столкнувшись с резкой критикой своих дорогостоящих проектов, ответили на нее написанием вдохновенного плана защиты ученых, занимающихся фундаментальными исследованиями.

Они напомнили критикам о том, что результаты таких исследований в свое время приводили к важным открытиям в области неврологии человека, искоренению ряда паразитов и даже повышению безопасности авиаперелетов.

Огромную значимость имеет и изучение размножения насекомых, в том числе и роли самок в половом отборе. Переносимые комарами заболевания (желтая лихорадка, лихорадка денге, чикунгунья, вирус Зика и др.) по-прежнему представляют большую опасность для человека, поэтому ученые находятся в постоянных поисках способов сокращения численности насекомых-переносчиков. В частности, был проведен эксперимент с трансгенными комарами.

В лабораторных условиях были выведены комары — носители гена, делающего выживание насекомого возможным только при получении тетрациклина. Идея заключалась в том, что, проникнув в популяцию обычных комаров и начав спариваться, комары с целенаправленно измененным генетическим материалом остановят размножение в этой популяции: без тетрациклина их потомство не будет развиваться, а, как известно, насекомые обычно не принимают антибиотиков.

На первом этапе эксперимента численность комариной популяции после выпуска трансгенных особей действительно резко снизилась. Однако какая-то часть потомства выжила и продолжила размножаться.

Популяция снова начала быстро расти, причем некоторые совершенно жизнеспособные комары абсолютно точно были носителями гена, унаследованного от трансгенных предков. Вскоре численность комаров достигла практически первоначального уровня.

Ученые объясняют это следующим образом. В начале эксперимента количество генетически модифицированных самцов в популяции значительно превысило количество «диких». Самки спаривались с трансгенными комарами просто потому, что те были повсюду.

Однако по мере сокращения популяции самки учились отличать генетически модифицированных самцов и их гибридных потомков от оставшихся самцов «дикого» типа и, как полагают исследователи, предпочитали последних. Трансгенные и гибридные особи оставались не у дел, и через некоторое время популяция комаров почти полностью восстановилась.

Как самка комара осуществляет половой отбор? Что заставляет ее предпочесть «дикого» самца трансгенному или гибридному (внешне они ничем не различаются)?

Есть предположение, что для нее решающими являются акустические сигналы, которые подает самец, но эта версия пока не доказана.

Описанное выше исследование проводилось на комарах, выращенных в лаборатории. Как осуществляют половой отбор самки комара в условиях дикой природы, мы пока не знаем. Если бы мы знали это, мы могли бы понять, что нужно изменить в этой программе внедрения трансгенных особей, чтобы она заработала. И спасти человеческие жизни. Мир ждет.