Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых - Джонатан Бэлкомб

Половые органы самок должны быстро эволюционировать, хотя бы по той причине, что они быстро развиваются у самцов. В конце концов, какой смысл в том, чтобы один пол развивался в каком-то направлении, если другой не поспевает за ним? Межполовые изменения должны происходить одновременно, поскольку естественный отбор отсеет самцов, чьи измененные гениталии не приспособлены к женским гениталиям. Ключ должен подходить к замку.

Однако у самок есть репродуктивные возможности, недоступные самцам. Разнообразные половые связи расширяют возможности самки мухи: у нее появляется выбор, какая именно сперма оплодотворит ее яйцеклетки. Пуньямурти отмечает: «Исследования показывают, что самки могут определять отцовство, потому что отдельно хранят сперму разных самцов в отдельных мешочках и контролируют, какой мешочек использовать для оплодотворения». Наличие этого навыка удивительно, но вот, как именно они выбирают и какие качества эякулята различают, остается загадкой.

Пуньямурти с коллегами выявили две особенности женского репродуктивного тракта, которые быстро развиваются. Первый – дорсальный склерит, или затвердевший участок стенки влагалища, содержащий отверстия протоков, в которые сперма попадает и в которых хранится. Именно он взаимодействует с мужским фаллосом. Второй – орган для хранения спермы, называемый вентральным мешком. Возможно, именно здесь происходит оплодотворение. «Оба органа являются потенциальными мишенями посткопуляционного полового отбора у Sepsidae (муравьевидок)». То есть самки контролируют, кто (и сколько) из самцов оплодотворит яйцеклетки.

Между тем самцы пытаются повлиять на выбор самки с помощью стимулирующей тактики. Например, есть версия, что внутренние органы самца, трущиеся о дорсальные склериты, служат сигналами ухаживания, чтобы повлиять на посткопуляционный выбор самки. Возможно ли, чтобы самцы использовали методы доставить самке удовольствие, чтобы тем самым заставить ее предпочесть их сперму сперме другого самца? Я не встречал энтомолога, которому бы нравилась такая интерпретация, но нельзя ее исключать. Кстати, у муравьевидок обоих полов есть большие половые железы[366], выделяющие секрет, пахнущий смесью лимона и тимьяна, поэтому есть версия, что они должны называться душистыми мухами.

Как ученым удается увидеть, что происходит внутри у спаривающихся мух? Исследовательская группа, изучавшая пять видов мух цеце, использовала три метода: (1) они замораживали спаривающиеся пары, затем препарировали их; (2) они искусственно стимулировали самцов; и (3) они рассматривали совокупляющиеся пары с помощью новой рентгеновской техники, которая позволяет записывать события внутри самки в реальном времени. Ученые признают[367], что их данные «почти наверняка дают лишь неполное представление об этом сложном, ранее скрытом мире».

Во время интимной беседы моего друга спросили, разговаривает ли он во время секса. «Только когда я один», – ответил он. С мухами все не так. Они ведут копулятивные диалоги. Недавнее исследование «внутреннего ухаживания» у мух цеце показало, что самки подают сигналы самцам во время совокупления. Даниэль Брисеньо и Уильям Эберхард опубликовали в 2017 году статью, где описали два очевидных женских типа сигналов: вибрацию крыльев и дрожание тела. Самка вибрирует крыльями, когда самец ритмично сжимает ей брюшко мощными гениталиями. В результате самец начинает делать более короткие движения, и наличие такой координации предполагает, что вибрация крыла служит сигналом самцу сделать перерыв и самке не придется не выталкивать его насильно. Тряска тела у самки вызывается особенно сильными сжатиями самца.

Самцы удлиняют сценарий копулятивного диалога, используя мускулистые гениталии для «выполнения резких, стереотипных [характерных для вида] ритмичных движений глубоко внутри репродуктивного тракта самки и во внутренних складках ее внешней поверхности». При этом такие движения не помогают самцу надежнее прикрепиться к самке. Тогда для чего они нужны? Может быть, возбуждение? Авторы приходят к выводу[368], что, даже по самым скромным подсчетам, «на определенных стадиях совокупления, самка [мухи цеце] может ощущать стимуляцию от гениталий самца в восьми местах своего тела».

Удовольствие?

Итак, получают ли мухи удовольствие от секса? Рекомендую посмотреть онлайн-видео Роба Кертиса, где две мухи-сигнальщицы (названные так из-за того, что общаются размахивая крыльями, как сигнальными флажками) спариваются на листе. Самец подходит сзади к самке, чье брюшко соблазнительно раздуто от неоплодотворенных яиц, и осторожно садится на нее верхом. Самка немедленно перестает прихорашиваться. Кажется, что гениталии мух живут собственной жизнью: они раздуваются, вытягиваются и изгибаются. Как только гениталии зафиксированы, самец совершает повторяющиеся толкающие движения брюшком. Обе мухи гладят брюшко партнеру задними ногами. Время от времени самец наклоняется вперед над самкой, и она поднимает голову, что приводит к «поцелую», во время одного из которых происходит обмен жидкостями. Если не обращать внимания на то, что это насекомые, поведение выглядит точь-в-точь как у людей[369].

Нравится ли им процесс? Почему бы и нет? В конце концов, совокупление – главный приоритет для взрослых мух, живущих всего несколько часов, чья основная, если не единственная, цель жизни – размножение. С чисто генетической точки зрения мухам не менее важна, чем людям, передача генов по наследству, поэтому логично, что природа наделила мух высокой мотивацией к спариванию. Что может быть лучшим мотиватором, чем удовольствие?

Исследование, опубликованное в 2012 году, наводит на мысль, что секс приносит мухам удовольствие, и раскрывает аспект поведения насекомых, поразительно напоминающий наше. Учитывая тягу к гниющим и забродившим фруктам, плодовые мушки сталкиваются с большим количеством алкоголя в природе, и они способны выдерживать его действие в определенном количестве. Однако, как и нам, им выгодно свести по времени эти «счастливые минуты» до часа. Как правило, они пьянеют, когда уровень алкоголя в их крови достигает примерно 0,2 %[370] (по закону, вождение автомобиля разрешено при наличии в крови до 0,08 %)[371].

Самцов плодовых мушек спаривали с самками, которые либо хотели спариться, либо отвергали самцов, потому что уже спарились. Позже, когда самцам давали на выбор раствор с добавлением алкоголя и безалкогольный раствор, сексуально неудовлетворенные самцы предпочли употреблять раствор с более высоким уровнем алкоголя, чем те, кому удалось спариться. Это похоже на склонность людей прибегать к выпивке в моменты разочарования.

Но, чтобы по-настоящему разобраться в вопросе о том, наслаждаются ли мухи совокуплением, давайте сосредоточимся на аспекте, за которым легко наблюдать и который, безусловно, приятен (по крайней мере, у людей). Что насчет эякуляции у самцов?

Чтобы отделить эякуляцию от других потенциально приятных элементов секса, группа исследователей во главе с Галит Шохат-Офир из Израильского университета Бар-Илан вывела генетически модифицированных самцов плодовых мушек с брюшными нейронами, активирующимися красным светом. Эти нейроны вырабатывают химическое вещество – коразонин, стимулирующее эякуляцию. В результате примерно через тридцать секунд после того, как эти самцы попадали в помещение, освещенное красным светом, они испытывали «оргазм». И в течение трех минут они продолжали эякулировать примерно семь раз