Наблюдения за живородящими рыбками-пецилиями помогли биологам доказать, что половые предпочтения самок полностью определяют то, в какую сторону пойдет эволюция их вида.
«Пецилии, в отличие от многих других рыбок, вынашивают потомство в своей утробе. Некоторые из них даже обладают неким подобием плаценты млекопитающих. Я увидел подобных рыбок и их ярких ухажеров в зоомагазине, и у меня появилась мысль проверить, как особенности физиологии самок могут влиять на эволюцию самцов», — рассказывает Дэвид Резник из университета Калифорнии в Риверсайде.
Развитием почти всех многоклеточных живых существ управляет два фактора — естественный и половой отбор. В первом случае эволюцией дирижируют меняющиеся условия окружающей среды, а во втором — внутривидовая конкуренция за возможность продолжить свой род.
Как правило, в этой борьбе побеждают самые яркие особи, что приводит появлению таких бесполезных украшений, как хвосты павлинов или гребешки петухов, которые чаще всего не помогают, а мешают выживать.
Причины существования полового отбора пока остаются предметом споров среди ученых. Часть биологов полагает, что он помогает популяциям быть готовым к резким изменениям условий. Другие считают, что подобная конкуренция защищает виды от вырождения и поддерживает их конкурентоспособность в эволюционной «гонке вооружений».
В прошлом, как отмечает Резник, ученые считали, что половой отбор работает достаточно просто — самки выбирают наиболее интересного им самца и спариваются только с ним, что толкает весь вид в сторону приобретения их отличительных признаков. Иными словами, половой отбор должен быть главной движущей силой эволюции.
Недавно эти классические дарвиновские представления пошатнулись, так как биологи обнаружили, что самки большинства видов животных спариваются не один, а несколько раз за один сезон размножения.
Это, как предположили многие эволюционисты, должно было ослабить давление полового отбора на самцов или вообще ликвидировать его. Другие, наоборот, считают, что любвеобильный характер самок должен усилить половой отбор, заставляя самцов соревноваться в том, как много гамет они могут произвести и как часто они могут вступать в половые контакты.
Резник и его коллеги выяснили, с чем связано подобное поведение самок, и доказали, что они продолжают играть ведущую роль в эволюции видов, изучив стратегии размножения и наблюдая за поведением нескольких десятков видов пецилий.
Этих рыбок, как заметили эволюционисты, можно разделить на две больших категории по тому, как выглядят их самцы. Часть видов обладает достаточно невзрачными представителями сильного пола, тогда как у других они выглядят очень ярко и активно конкурируют за внимание самок.
Когда Резник увидел ярких самцов пецилий в магазине, он обратил внимание на интересный факт — все они принадлежали к тем видам рыбок, которые не обладают плацентой, но вынашивают потомство в утробе. Невзрачные ухажеры почти всегда относились к числу «плацентарных» видов.
Это наблюдение натолкнуло его на мысль, что подобное совпадение не было случайным и было связано с тем, как выбор самок влиял на характер эволюции этих видов. Для проверки этой идеи он приобрел несколько десятков пецилий, а также проанализировал геномы почти двух сотен этих рыбок и записи натуралистов об их брачных традициях.
Подобный сравнительный анализ не только подтвердил подозрения Резника, но и открыл несколько интересных особенностей эволюции, о которых ученые раньше не подозревали. К примеру, оказалось, что отсутствие плаценты удваивало скорость эволюции и формирование новых видов.
«Самки, не имеющие плаценты, изначально вкладывают много ресурсов и сил в подготовку еще неоплодотворенных икринок и яиц. Права на ошибку у них нет, поэтому они особо тщательно выбирают партнера для спаривания. Плацента позволяет вкладывать меньше ресурсов в рост икринок еще до их оплодотворения, что позволяет самкам выбирать отца своих детей уже после спаривания», — продолжает Резник.
Пути для этого могут быть самыми разными — организм самки может самостоятельно «отбирать» более качественный генетический материал еще до оплодотворения или же убивать недостаточно качественные эмбрионы уже после него. Все это, как обнаружили биологи, очень сильно влияло на облик самцов, скорость и общий характер эволюции пецилий.
Что интересно, удвоенные темпы эволюции у тех видов рыбок, чьи самки не имели плаценты, полностью противоречат устоявшимся теориям о принципах формирования новых видов, а также наблюдениям за тем, как этот процесс протекает среди млекопитающих.
Почему это так, ученым еще предстоит выяснить, однако Резник и его коллеги полагают, что это связано с тем, что другие группы ученых изучали не формирование новых видов, а процесс их обособления уже после отделения от общего древа эволюции. Они планируют проверить это, изучая аналогичные взаимосвязи среди других живородящих рыб.
Источник Nature Communications