Утки тоже делают «это». Путешествие во времени к истокам сексуальности

Все же самовозбуждение, или мастурбация, тоже широко распространено среди животных, особенно среди обезьян (сходите в зоопарк и сами увидите). Коннозаводчикам известно, что некастрированные самцы часто трутся половыми органами о предметы, чтобы достичь сексуального возбуждения. Самки дикобразов используют палки в качестве дилдо. И уж наверное каждый из нас наблюдал приставания собак к ногам человека. Великий сексолог Генри Хэвлок Эллис в 1927 году опубликовал отчет о самых причудливых случаях среди копытных. В нем говорилось о случаях мастурбации, встреченных у быков, коз, овец, верблюдов и слонов. Его сведения о козах, пусть и полученные им не напрямую, впечатляют: «Один джентльмен, считающийся специалистом по козам, говорит, что самцы иногда занимаются самофелляцией, засовывая себе в рот свой же пенис и доводя себя до оргазма».

Исходя из всех этих наблюдений можно понять, что некоторые сексуальные предпочтения, которые одними расцениваются как извращения, а другими – как приключения и даже норма, широко распространены среди животных. Сегодня все это определяется лишь как расширенный набор полового поведения млекопитающих.

В своем развитии наши половые органы прошли длинный путь от неуклюжих класперов первых рыб, возникших около 400 млн. лет назад, до современного состояния, обеспечивающего половой акт, полный удовольствия. Последним звеном в цепи наших исследований, от механизма секса до его эволюции, является то, что происходит уже после оплодотворения. Дарвин, конечно, не ошибался, говоря, что половой отбор сыграл важнейшую роль в развитии животных. Но он не знал, что естественный отбор часто продолжается внутри оплодотворенной самки, о том, что специалисты в области репродуктивной биологии называют «соревнованием сперматозоидов», а иногда более жестко – «войнами сперматозоидов». Эта область – совершенно новый этап в истории исследований эволюции.

Глава 13. Война спермы: чего не могут рассказать открытия палеонтологии

Ничего, или почти ничего, в размножении животных нет осмысленного, если только не рассматривать репродукцию в свете соревнования спермы. Профессор Тим Беркхед

Скандальная книга Робина Бейкера «Войны спермы» («Sperm Wars») стала бестселлером и была помещена на самый верх топ-листа New York Times в 1997 году, вызвав сенсацию в средствах массовой информации. В книге было несколько авангардных идей: о том, что сперма человека убивает сперму соперников; о том, что есть сперматозоиды-камикадзе, которые убивают и сперматозоиды соперника, и самих себя этим процессом; и эти идеи создали образ солдат в состоянии войны внутри матки женщины. Однако пересмотр сенсационных идей книги ведущими биологами в области репродукции Тимом Беркхедом, Гарри Муром и Майком Бедфордом, которые указали на серьезные ошибки в основных экспериментах, демонстрирующих положения автора, также наделал много шума. Ученые заявляют, что многие идеи основаны на случайных фактах и совпадениях; и эксперименты, приводимые в доказательство, не дают тех же данных при повторных экспериментах. Беркхед и коллеги настаивают на «крупных заблуждениях» автора, которые он к тому же насаждает в головах читателей.

Чтобы лучше понять, что же в этой книге не так, я сгущу мысль: как только возникает новое манящее поле для исследований, такое, например, как идея конкурирующей спермы в оплодотворении животных, нужно быть предельно осторожным с планированием экспериментов, чтобы результаты оказались осмысленными. Результаты не должны быть просто «зрелищными», они должны доказываться. Несмотря на протесты ученых, идея конкуренции спермы стала самой горячей точкой в эволюционной биологии за весь период ее развития начиная с пионерного дебюта доктора Джеоффа Паркера в 1970 году.

Мы уже проследили, как ископаемые останки иногда могут рассказать нам о форме и структуре репродуктивных органов у исчезнувших групп организмов, однако истинный современный фокус репродуктивной биологии – на клеточном уровне. К сожалению, информация о клетке – это не та манящая информация, которую могут дать палеонтологические открытия, из-за невероятной важности любой мелкой детали. Так что вместо непонятной большинству информации о клеточном строении я попытаюсь дать краткий обзор того, как именно эволюция, которую спровоцировала адаптация репродуктивных органов, может быть прослежена по анатомии и физиологическим процессам.

Чарльз Дарвин мог знать об истинной цене полового отбора в своей работе по эволюции, однако он ошибочно считал женский род пассивным игроком в этой Игре Природы. Это правда, что конкуренция спермы определяет процесс, но половой отбор влияет на выживание многих видов, от маленьких улиток до огромных млекопитающих. Было много проницательных прорывов мысли в понимании посткопулятивной борьбы, идущей внутри организма, так как сперма разных самцов часто ведет конкурентную борьбу за право оплодотворить женскую яйцеклетку. Но это не просто состязание, чья сперма самая быстрая и сильная; в некоторых случаях это победа спермы, наиболее долго хранящейся в организме женщины; или того, что анатомия заложила внутрь репродуктивного тракта женщины, чтобы предотвратить доступ некоторых мужских сперматозоидов к яйцеклетке.

Когда-то, в 1979 году, исследование стрекоз Джонатаном Ваадж было «первой ласточкой», когда биолог продемонстрировал жизнеспособность существа, обладающего пенисоподобной структурой, адаптированной одновременно и к трансферу спермы, и к удалению спермы, и снабженной длинным жестким ворсом, который способен выскребать сперму предыдущего мужского агента. Крабы-привидения и крабы-пауки демонстрируют этот подход, однако делают это очень хитро. Первоначальное спаривание переносит семенную жидкость к яйцеклетке, однако именно жидкость, а не сперму, ибо семенная жидкость действует как уплотняющая смола, которая вначале выталкивает остатки спермы предыдущего самца на «задворки» спермохранилища, а потом накрепко «затыкает» ее пробкой. Затем, в следующую копуляцию, самец оплодотворяет самку свежей спермой, которая теперь наверху сперморезервуара и готова оплодотворить яйцеклетку.

Самки фруктовой мушки дрозофилы (Drosophi la melanogaster) известны тем, что спариваются со многими самцами и используют только сперму последнего самца. В 1999 году Кэтрин Прайс с коллегами из Чикагского университета провела перекрестное скрещивание мушек для того, чтобы пометить флуоресцирующей зеленой меткой остатки спермы и идентифицировать в дальнейшем отцовство по цвету глаз. Используя эти следы и метки, можно идентифицировать сперму определенного самца и подсчитать ее после спаривания. Работа была хотя и с мелкими объектами, но сравнительно легкой, поскольку у мелких дрозофил очень крупные порции спермы: у не которых видов вплоть до 58 миллиметров – а самец мушки в длину сам 1,5 миллиметра. У некоторых видов эти порции спермы плотно свернуты для доставки самке, но тем не менее они такие крупные, что видны невооруженным взглядом: крошечные белые хлопья.

Эксперименты продемонстрировали, что сперма самца мушки способна заместить сперму предыдущих самцов. У самок мушки имеется три приемных резервуара в хранилище спермы, в которых сперма от разных самцов смешивается; и все же исследования показали, что сперма второго самца «запрещала» использование спермы предыдущего самца без замещения ее (в биологии называется «инкапаситирующий эффект»). Подсчеты спермы до и после оплодотворения показали, как работает эта система «спермы второго самца». Свежая сперма имеет способность замещать прежнюю внутри хранилища. Такие исследования ценны тем, что демонстрируют механизм замещения спермы и соревнования в живых организмах; и наша интерпретация генетических черт организмов отдана на милость поведенческим особенностям и посткопулятивному соревнованию спермы.

Много лет подряд полагали, что чем быстрее сперматозоид достигает цели, тем больше у него преимуществ, особенно у рыб при икрометании в текучих водах. Исследования 29 видов цихлидовых рыб в озере Танганьика, которые славятся быстрым генетическим обновлением (много новых видов за краткое время возникло из видового запаса), показали, что имеется положительная корреляция между усиленным половым поведением самок и отбором более быстрой, мобильной спермы. Также была прослежена положительная взаимосвязь между длиной спермы и скоростью.