вопрос о влиянии размеров и скорости сперматозоидов на индивидуальный
успех особей остаётся спорным, они точно имеют значение в вопросе
образования новых видов. Африканские цихлиды, самцы которых обладают
более быстрыми, крупными и многочисленными сперматозоидами, дальше ушли
от общего предка.
Спор о том, имеют ли значение размер и
скорость сперматозоидов, начался среди биологов очень давно. По мнению
Джона Фитцпатрика и его коллег из Университета Западной Австралии и
канадского Университета имени Макмастера, имеют – если не в пределах
одного вида, то точно в появлении новых видов и межвидовом
противостоянии.
Стоит сразу отметить, что«тактические
характеристики» юрких сперматозоидов и неподвижных спермиев играют роль
только при «множественном» оплодотворении, когда у одной самки в
течение фертильного периода происходит несколько половых контактов. У
более совершенных видов, к которым относится и человек, основной отбор
идёт на стадии выбора партнёра, и уже только ему, самому сильному,
умному, красивому и прочее, предоставляется право распространить свои
гены, вне зависимости от «качества» спермы.
Что же касается
видов, морально продвинувшихся не столь далеко, то, как долгое время
полагали учёные, именно скорость и жизнеспособность сперматозоидов –
залог успешного оплодотворения. А следовательно – и ключевой фактор
естественного отбора.
Более детальные исследования показали, что это не совсем так.
хвоста сперматозоида не играет ключевой роли в скорости передвижения и
в естественном отборе, по крайней мере среди животных с внутренним
оплодотворением. Стюарт Хамфрис и соавторы публикации в BMC
В
частности, для увеличения скорости сперматозоида требуется возрастание
как длины его хвостика, так и запасов энергии. Однако это неизбежно
влечёт за собой увеличение размеров, а следовательно – и сопротивления
жидкости. Как подтвердили математические и некоторые практические
изыскания на сперматозоидах млекопитающих, длина и размер вовсе не
означают максимальную скорость.
Второй постулат, подвергшийся
редакции за последнее время, касается связи между скоростью и успехом.
Как показали биологи, «самый быстрый» не всегда означает «самый
эффективный». Здесь вступают в силу механизмы «посткоитального» отбора,
которыми природа наградила половые пути полигамных самок. Эти механизмы
позволяют самкам останавливать сперматозоиды, по тем или иным причинам
им не понравившиеся.
Именно из-за этого многообразия факторов взгляды на эволюцию сперматозоидов постоянно меняются.
Одни
учёные считают, что ключевой фактор – скорость, другие – размер. Притом
среди тех, кто стоит за размер, тоже есть две партии. Некоторые
аргументы работают в пользу больших гамет, некоторые – в пользу
маленьких. В некоторых случаях ключевым является умение оставаться
невидимым для защитных систем женских половых путей.
В африканском озере Виктория новые виды образуются буквально на глазах
– своих и глазах учёных. У цихлид, обитающих на разных глубинах,
отличаются окраска и цветочувствительность, что при спаривании...
Отчасти
поэтому Фитцпатрик выбрал для своих экспериментов рыб семейства цихлид,
обитающих в африканском озере Танганьика: благодаря наружному
оплодотворению материнский вклад в отбор спермы у них минимален. Вторая
причина интереса авторов в Proceedings of The National Academy of Sciences к этим рыбкам – интенсивное видообразование, движущей силой которого . Кроме того, икру могут пытаться оплодотворить сразу несколько самцов, так что случай «беспутства» налицо.
Ученые
в прямом смысле устроили гонку сперматозоидов для 29 близкородственных
видов, обитающих в одном и том же озере. Поскольку расположение всех их
на филогенетическом дереве было предварительно установлено генетически,
то авторам не составило труда определить движущую силу отбора.
Ей, как и предполагалось, стали длина, размер, жизнеспособность и количество сперматозоидов в эякуляте.
Все четыре показателя коррелировали с эволюционной удаленностью вида от общего предка.
Безусловно,
это не означает, что только параметры гамет играют роль в естественном
отборе – в таком случае рыбки бы уже давно превратились в дрейфующие
половые органы. Умение добывать пищу и прятаться от хищников не менее
важно – только такие особи способны достигнуть половозрелого возраста.
Да и самку, готовую отложить икру, тоже надо увидеть. Так что даже
самые быстрые сперматозоиды, несущие «не те» гены, хотя и дадут начало
новому организму, но вот закрепиться в поколениях уже не смогут.
