Российские ученые объяснили поведение рачков-бокоплавов, при котором самцы захватывают лапками самок и носят их до момента оплодотворения. Ранее считалось, что так они обеспечивают себе пару для размножения, удерживая самок и при этом не давая им добывать пищу. Как выяснилось, женские особи в таком положении эффективно питаются и не затрачивают энергию на передвижение, сохраняя ее для репродуктивной функции, что идет на пользу всей популяции. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в издании Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological and Integrative Physiology.
Самец и самка Gammarus aequicauda во время сопровождения женской особи самцом в период размножения в озере Мойнаки (самец крупнее и сверху). Автор: Владимир Яковенко
Процесс размножения и предшествующие ему брачные ритуалы бывают весьма необычными не только у людей. Например, райские птицы Раггиана исполняют особые брачные танцы, а пауки-рыболовы дарят самкам завернутую в паутину тушку добычи. Но не все животные сильны в романтике: у некоторых вся подготовка заключается в том, чтобы схватить приглянувшуюся самку и тем или иным образом сопроводить ее к месту размножения или дождаться ее созревания. Например, лягушки используют ее в качестве лошади, а крошечные всеядные рачки Gammarus aequicauda чтут традиции кражи невест и носят их, обхватив сверху лапками. Самцы приходят к половому созреванию раньше самок и, чтобы достичь успеха в размножении, сразу же захватывают несозревшую женскую особь. После захвата самец сопровождает ее до тех пор, пока она не будет готова к оплодотворению.
«Раньше считалось, что брачное поведение самцов рачков есть проявление межполового конфликта: самка никуда не денется и при этом будет лишена возможности самой выбрать приглянувшегося самца. Однако наше исследование показало, что все не так просто, как кажется», — объясняет руководитель проекта по гранту РНФ Елена Ануфриева, кандидат биологических наук и руководитель лаборатории экстремальных экосистем Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН (Севастополь).
Сотрудники ФИЦ ИнБЮМ собрали рачков Gammarus aequicauda в гиперсоленом (содержание соли в три-четыре раза превышает значения для Черного моря) озере Мойнаки в Крыму — этот вид единственный из отряда бокоплавов способен жить в таких условиях. Идея биологов заключалась в том, чтобы проверить, как период размножения влияет на питание этих животных, а именно действительно ли сопровождение самцов вынуждает самок хуже питаться. В этом случае важно понять механизмы, которые обеспечивают устойчивость и равновесие экосистемы при малом видовом разнообразии, ведь немного кто может жить в гиперсоленой воде.
Рачков поместили в сосуды, обеспечив им условия, близкие к природным, и наблюдали за тем, как они поедают корм. Параллельно проводилось несколько вариантов экспериментов: в разные сосуды были помещены отдельно женская и мужская особи, две пары из особей одного пола и разнополая пара. По прошествии трех дней в сосуды начали добавлять личинки комаров-звонцов, которыми обычно питаются бокоплавы. Ученые оценивали затраты времени на различные этапы пищевого поведения: время поимки добычи, ее поедания, отдыха после охоты и так далее. Также в эксперименте использовалась морская трава руппия — авторы замеряли площадь листьев, которая была съедена рачками за определенный период.
В целом одиночные самцы ловили почти в три раза больше жертв, чем самки, которые чаще потребляли морскую траву. Причины этого также были выявлены в ходе исследований: до периода размножения мужские особи накапливают в теле жиры. Только максимально откормленные самцы могут захватывать женскую особь для перевозки и дальнейшего совокупления. В состоянии прекопулятивного (до оплодотворения) сопровождения самцов самки потребляют столько же пищи, сколько и в одиночку, но не затрачивают энергию на передвижение. Самцы же в этот период не едят вовсе.
«Наши наблюдения опровергли предположения, что такое поведение является межполовым конфликтом. Напротив, длительное пребывание особей в этом положении выгодно не столько для самцов, сколько для самок. Кроме того, это приводит к общему увеличению плодовитости популяции, так как у самок может образовываться больше яиц. Поэтому явление можно назвать межполовым сотрудничеством или кооперацией. Такие поведенческие особенности были замечены у многих ракообразных-родственников амфипод, например, у некоторых видов креветок. Последние исследования помогут не только разобраться в поведении ракообразных, но и помочь их более успешному культивированию для кормления рыб», — подводит итог первый соавтор статьи Николай Шадрин, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник ФИЦ ИнБЮМ.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
