15.07.2011

Гарем сдал — гарем принял, или Как у рыб происходит смена власти

У низкоранговых самцов рыб в силу ненужности работа половой системы почти подавлена. Но в действительности они готовы в любой момент принять «бразды правления» гаремом — и тогда, после смены власти, половая система нового лидера, несмотря на всю свою сложность, просыпается в считанные часы.

В сообществах многих и многих видов позвоночных животных, от мышей до носорогов, от рыб до приматов, существует практика жёсткой иерархии, порой делящая участников группы на одного «начальника» и всех остальных. Обычно это касается самцов, «босс» которых пользуется всеми преимуществами положения, держа под контролем и бo'льшую часть пищевых ресурсов, и самок. У подчинённых такое положение не может не приводить к заметным изменениям в поведении и физиологии. Так, их половая система почти перестаёт функционировать: зачем тратить энергию и производить сперматозоиды, если они никому не нужны?

Но лидер не вечен: либо его съедает хищник, либо он уступает свой пост «по состоянию здоровья». И как тогда происходит смена «руководящего состава» в сообществе? Вопрос, интереснейший с разных точек зрения — как с поведенческой, так и с физиолого-биохимической. Зоологи из Стэнфордского университета (США) попробовали найти на него ответ, выбрав в качестве модельного объекта африканскую рыбу из семейства цихловых хаплохромиса Astatotilapia burtoni.

В сообществах этих рыб право на размножение есть только у одного самца, прочие блуждают по окраинным участкам территории. Эти «прочие» бледно окрашены, у них понижен гормональный уровень и уменьшены тестикулы (ввиду их временной ненадобности); даже нейроны, отвечающие за репродуктивное поведение, отличаются мелкими размерами.

Исследователи сажали в один аквариум трёх–четырёх самок и пару самцов. Один из самцов становился доминантным и наслаждался жизнью в течение четырёх–пяти недель — именно столько, по словам учёных, самцы цихлид удерживают своё положение в природе; потом их или съедает хищник, или вытесняет другой самец. Через пять недель исследователи вынимали доминантного самца из аквариума, позволяя второму занять его место. «Правление» второго продолжалось всего сутки, после чего его всесторонне изучали на предмет изменений в физиологии.

Поскольку половая система сложна в управлении, все считали, что «разбудить» её будет не так-то просто и это займёт ощутимое время (если она вообще сможет очнуться от многонедельного «сна»): вряд ли информация о социальных перестановках будет идти от нервной системы к тем же тестикулам со скоростью чемпиона... И тем не менее. Как пишут учёные в журнале Proceedings of the Royal Society B, физиологические изменения у нового лидера происходили с пугающей быстротой. Поведение самца за пару часов становилось вполне лидерским, и, что самое удивительное, половая система выходила на доминирующий уровень всего за 24 часа! Как самцу за столь короткое время удаётся обрести, так сказать, былую силу чресл?

Созревание мужских половых клеток у цихлид, по данным исследователей, занимает 11–12 дней. Оказалось, что подчинённые самцы идут на хитрость. Их половая система не снижает своей продуктивности, но экономит на подвижности сперматозоидов. Так что низшие под шумок продолжают продуцировать половые клетки в «лидерских объёмах», надеясь на перемену участи; просто их семя менее активно. Восстановить же подвижность сперматозоидов за часы после собственного воцарения неизмеримо проще. К тому же быстро показать себя молодцом просто необходимо — самки вполне могут бросить неплодовитого самца, не дожидаясь, пока он раскачается.

Подобная стратегия, по словам исследователей, вполне возможна и у других видов позвоночных, где между самцами существует постоянная борьба за лидерство и где периодически происходит «смена власти». Если воспользоваться фрейдистской метафорой, можно сказать, что физиологические механизмы не дают заржаветь самцовым мечам: авось пригодятся.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА