Победа устойчивости над оптимальностью, или Почему гермафродиты проигрывают самцам и самкам
Дмитрий Шабанов
Опубликовано 24 января 2014
Александр Елсуфьев (комментарий к То есть на первых порах появление пола (мужского) будет просто болезнью, которой другие особи не смогут сопротивляться, и это даже может несколько сократить общую популяцию, и лишь гораздо позже поверх этой мутации могут возникнуть другие, которые будут приносить уже реальную пользу.предыдущей колонке)
Наконец-то я дошёл в своих колонках, посвящённых половому размножению и другим формам рекомбинации, до той идеи, ради которой и затевал эту серию. Интересно, что как минимум двое из числа внимательных читателей догадались, куда я клоню, и сами «перепрыгнули» к той же догадке, которую имел в виду и я.
Напомню, на какой мысли мы остановились. Рекомбинация при половом размножении даёт организмам ряд преимуществ, в частности (в соответствии с гипотезой Красной Королевы) облегчает их уход от паразитов. Тем не менее логика перехода от клонального размножения к раздельнополости остаётся необъяснённой. Такой переход, связанный с появлением самцов, должен сопровождаться двукратным падением эффективности размножения («двойной ценой раздельнополости»), вследствие того что самцы сами не производят потомство, а лишь «помогают» это делать самкам. Вероятно, половое размножение возникало у перекрёстно оплодотворяющихся гермафродитов.
Такое решение облегчает объяснение происхождения полового размножения, но порождает новый вопрос: как происходил переход от перекрёстного гермафродитизма к раздельнополости? В этой колонке я хочу на него ответить.
Давайте определимся, какой способ размножения у перекрёстно оплодотворяющихся гермафродитов можно считать типичным.
Виноградные улитки — гермафродиты. Готовые к спариванию особи ищут партнёров, сближаются и переходят к поведению, которое называется «любовной игрой».
Через несколько часов такой игры одна из улиток вводит в тело другой «любовную стрелу» — острый известковый стержень. Раньше считалось, что улитки обмениваются стрелами для того, чтобы увеличить возбуждение друг друга. Сейчас стало ясно, что это — гормональная стимуляция партнёра, которая увеличивает долю его яйцеклеток, оплодотворяемых сперматозоидами хозяина стрелы.
Не всегда любовная стрела попадает куда надо. Зрение у улиток плохое, и они могут «промазать» любовной стрелой мимо партнёра или, например, воткнуть стрелу партнёру в голову.
Наконец, всё заканчивается спариванием: каждая из улиток вводит во влагалище партнёра и пенис — и порцию спермы.
Зачем нужны «любовные стрелы»? Каждая из улиток может попросту переварить сперму партнёра, а может и направить её на оплодотворение собственных яйцеклеток. Каждой из улиток выгодно, чтобы её сперма «сработала» и привела к появлению порции её потомства. Вот и приходится манипулировать партнёром с помощью аллогормона.
Запомним, что в поведении виноградных улиток отражается заинтересованность каждого гермафродита в том, чтобы его партнёр максимально эффективно выступил в женской роли, и рассмотрим другой пример — морских брюхоногих, названных главками, или «голубыми ангелами» (Glaucus atlanticus). Это паразиты португальских корабликов — плавающих по поверхности океана колоний гидроидных полипов.