Всем понятно, что сперматозоидов обычно сильно много, а яйцеклетка-цель одна или несколько штук. В общем, борьба происходит не шуточная. Да и в ней есть место объединению усилий, тем более когда речь идёт о общем противоборстве другой особи, узнали учёные из Гарварда.
Хайди Фишер и Хопи Хоэкстра с давних пор знали, что сперматозоиды способны объединяться в мелкие группы с помощью типичных крючков на головке. Десяток таких «альтруистов» двигается приблизительно на 50% резвее единичной половой клеточки, а Значит и цели достигает резвее. Когда речь идёт о одном самце, всё смотрится полностью разумно: объединение даёт некоторое преимущество одному сперматозоиду из «высокоскоростной» группировки. Но что происходит, если самку в течение недлинного срока оплодотворяют сразу же несколько мужских особей?
Партнерские дела
Хоэкстра и её сотрудник решили изучить происходящее на примере хомяков видов Peromyscus polionotus и Peromyscus maniculatus. Они обитают в различных частях Сеправильной Америки, но при этом могут скрещиваться меж собой в лабораторных условиях (и у P. polionotus и у P. maniculatus сперматозоиды могут сформировывать «поезда»).
Но меж 2-мя видами есть существенное отличие: 1-ые мыши обычно образуют моногамные пары, в то время как у вторых самка тотчас в минуту спаривается сразу же с несколькими партнёрами, в итоге в её помёте просто возможно окажутся мышата от различных отцов.
В первом опыте Фишер и Хоэкстра просто смешали в чашечке Петри подкрашенную различными субстанциями сперму самцов (как P. maniculatus, так и P. polionotus). Оказалось, что приблизительно трёх четвертей сперматозоидов слились в группы по принципу принадлежности к тому или иному виду.
После удачного прохождения этого теста, клеточкам предложили задачу посложнее: распознать «братьев» от 1-го самца. Учёные смешали в общем объёме сперматозоиды от различных особей 1-го вида.
И здесь показались особенности конкуренции, возникающие вследствие различных сексапильных привычек видов. Сперматозоиды моногамных P. polionotus создавали смешанные группы, другими словами не смогли распознать друг дружку. Что полностью объяснимо, ведь это им не нужно и в одичавшей природе. Им просто-напросто не приходится соперничать.
Половые клеточки P. maniculatus напротив просто узнавали друг дружку в массе и собирались согласно принадлежности той или другой особи. Соответственно, повышая шансы как раз собственных «отцов» на оплодотворение яйцеклетки. Правило действовало даже в случае, когда биологи соединяли сперму от 2-ух близкородственных мужских особей. «Нас шокировало, что практически мышата из 1-го помёта соперничают меж собой так же, как отдельные виды», — говорит Фишер.
Сперматозоид — камикадзе
В собственной статье в Nature создатели исследования делают и ещё одно принципиальное замечание: многие клеточки «поезда» ранее времени запускают реакцию, которая дает возможность им пробраться через стены яйцеклетки. Это приводит к повышению скорости группы, но при этом доводит некоторые сперматозоиды до подобия самоубийства.
Выходит, данное эволюционное приспособление даёт преимущество только одному сперматозоиду, в связи с этим сколько-или объяснимым данный альтруизм может быть исключительно в случае очень близкой генетической схожести клеток в одном таком «поезде».
Нынешнее исследование ещё раз подтвердило, что сперматозоиды не просто «сосуды», заполненные генетическим мат-лом определённой особи, они способны на некое примитивное подобие общественного общения.
Сейчас Хоэкстра и Фишер планирует выяснить, каким образом «братские» сперматозоиды распознают друг дружку. Главных вариантов два: или на поверхности клеточки находятся какие-то хим. маркеры, или сперматозоиды выяснят друг дружку и самоорганизуются благодаря какому-или генетическому процессу.