Каждой твари — по паре: Секс ради выживания

Дорогая доктор Татьяна,

Я — разъяренная плодовая мушка Drosophila melanogaster. Когда я был еще личинкой, мне рассказывали, что сперма ничего не стоит:

ее

легко производить и легко тратить. Вот я и начал тратить, как только достиг зрелости. Тратил изо всех сил. Но, оказывается, меня обманули: я еще в самом расцвете сил, а запас сперматозоидов уже иссяк, все самки с презрением пролетают мимо. Кого мне винить в моей трагедии?

Иссохший из Лондона

На этот вопрос хорошо бы заставить отвечать нашего старого знакомого Бейтмана. «Сперма ничего не стоит» — это один из его выводов. Но это — всего лишь миф, наверное, самый популярный в мире. И хотя я сочувствую вам, поскольку вас ввели в заблуждение, я не могу не ощущать некоего самодовольного удовлетворения. Надо же,

Drosophila melanogaster,

подопытный организм Бейтмана, — и вдруг такие проблемы!

Еще раз вкратце повторюсь. Бейтман полагал, что, поскольку один сперматозоид стоит меньше, чем одно яйцо, то факторы, ограничивающие репродукцию, различны для мужских и женских особей. Он утверждал, что самок ограничивает число вырабатываемых ими яйцеклеток, а самцов — лишь количество соблазненных самок. По этой логике предполагается, что сперму можно растрачивать на любые цели практически бесконечно, при этом каждое яйцо имеет хорошие шансы быть оплодотворенным.

Однако это не совсем так. Морские животные — от губок до морских ежей — не занимаются сексом, вместо этого выпуская сперму в воду. Некоторые виды поступают так же и с икрой. Это означает, что у сперматозоидов остается не так уж много времени для встречи с икринками. У многих подобных видов значительная часть икринок так и остается неоплодотворенной. Некоторые из губок при этом выпускают сперму удивительным образом — будто финалисты конкурса на самое убедительное изображение Везувия: они выбрасывают во все стороны огромные мутные облака, и длится это от десяти минут до получаса.

Среди земных организмов растения столь же ограничены во времени. Опылители — живые организмы, разносящие пыльцу, например, пчелы, — весьма ненадежны, они могут съесть пыльцу вместо того, чтобы доставить ее женским цветкам, так что последним ее часто не хватает. Нахальный цветок ариземы трехлистной производит в десять раз больше семян, когда его опыляют ученые, а не насекомые. Подобные трудности характерны для организмов, которым приходится полагаться на океанские течения, на волю ветра или капризы посредников. Лимонная тетра, маленькая рыбка, обитающая в Амазонке, не в состоянии оплодотворить все яйца, которые самка производит в определенный день. Успех будет тем больше, чем большее количество спермы удастся выбросить самцу, поэтому рыбы быстро понима

ют, что смогут эффективнее потратить энергию, если произведут больше спермы, вместо того, чтобы искать все новых партнерш. Неудивительно, что самки лимонной тетры предпочитают кавалеров, которые не путались с другими

у

них на глазах.

У

синеголовых губанов — атлантических рыб, обитающих у коралловых рифов, — самые крупные самцы весьма экономно расходуют свою сперму, скупо выбрасывая ее в море, причем зачастую на большей глубине, чем это удобно для самок.

Главная трудность, разумеется, заключается в том, что самцы не могут вырабатывать по одному сперматозоиду на каждое яйцо. Нет, на одну женскую яйцеклетку их нужны сотни, тысячи, миллионы! Это нелегко. Самец ленточной змеи после секса отдыхает 24 часа (правда, секс у этого вида обычно весьма интенсивный). Самец зебровой амадины, маленькой птички в черно- белую полоску, вступая в связь трижды за три часа, полностью тратит весь запас спермы, и, чтобы восстановиться, ему потребуется пять дней. У самца голубого краба на восстановление требуется 15 дней. Даже бараны, обладающие запасом спермы на 95 эякуляций (для сравнения: у человека ее хватает на полторы), через какое-то время иссякают: через шесть дней соитий число сперматозоидов в эякуляте барана падает с 10 с лишним миллиардов до менее чем 50 миллионов, после чего он не способен оплодотворить самку. А некоторые змеи от секса просто истаивают. Гадюки, ядовитые европейские змеи, заметно худеют уже в самом начале периода любви, хотя в это время они фактически ничем не заняты: лишь нежатся на солнце и производят сперму. Такой вот способ сжечь лишние калории.

Но самое верное доказательство того, что количество спермы ограничено, нам дают гермафродиты — к примеру, слизни и улитки — сочетающие в себе мужскую и женскую сущности. Согласно теории неограниченности количества спермы гермафродиты истратят все яйца прежде, чем у них закончатся сперматозоиды и, получив выбор, предпочтут оставаться в роли самцов. Однако у большинства видов этого не происходит.

Возьмем, к примеру,

Caenorhabditis elegans,

крохотного прозрачного круглого червя, столь любимого генетиками. Он отличается от большинства гермафродитов, поскольку его особи бывают двух полов: самцы и гермафродиты. Обычно у гермафродитов существует два способа заниматься сексом. Он бывает двунаправленным, когда обе особи одновременно осеменяют друг друга, или однонаправленным, когда при половом акте одна особь играет роль самца, а другая — самки. У

Caenorhabditis elegans

гермафродиты не могут вступать в сексуальную связь, однако, поскольку каждый из них вырабатывает и яйца, и сперму, они могут оплодотворять себя сами (при этом самцы, разумеется, производят только сперму). Если гермафродит

Caenorhabditis elegans

не встретится с самцом, он потратит всю свою сперму, оплодотворив около трех сотен яиц. Из этого следует, что сперма заканчивается раньше, поскольку после этого особи

Caenorhabditis elegans

продолжают откладывать неоплодотворенные яйца, которых бывает еще около сотни.

Однако, возможно,

Caenorhabditis elegans

— особый случай. Обычно гермафродиты этого вида не вырабатывают сперму и яйца одновременно, а начинают со спермы. Таким образом, чем больше спермы они производят, тем дольше им приходится ждать оплодотворения и тем в более солидном возрасте они обзаводятся потомством. Но при этом слишком сильная задержка чревата проблемами: будучи червем, вы оставите тем больше потомков, чем раньше приступите к делу.

Тем не менее

Caenorhabditis elegans

— не единственный гермафродит, способный истратить всю свою сперму. Ее количество ограничено и у морских огурцов, и у водяных улиток, и у морских плоских червей (все эти организмы кажутся похожими друг на друга, однако они находятся лишь в отдаленном родстве.

Их внешний вид и образ жизни развивались независимо). Водяной плоский червь

Dugesia

gonocephala

,

занимающийся взаимным оплодотворением, вырабатывает порцию спермы за два дня, поэтому эти особи скупо расходуют сперму и не тратят больше, чем получают: как только партнер остановится, они также прекращают процесс. А морские огурцы

Navanax

inermis

,

предпочитающие однонаправленный секс, обычно выступают в роли самок, а если бы количество спермы было неограниченным, они должны были поступать наоборот.

Если вы до сих пор сомневаетесь в том, что роль самца весьма затратна, посмотрите на банановых слизней — огромных желтых слизней, проживающих в северо-западной части тихоокеанского побережья США. Эти гермафродиты занимаются однонаправленным сексом, причем каждый из них получает шанс побывать в роли самца лишь однажды, независимо от количества выработанной спермы. У этих существ гигантские, сложно устроенные пенисы, которые во время секса часто застревают, и поэтому по окончании спаривания сам слизень или его «партнерша» обычно отгрызают докучливый орган. Он больше не вырастает, и с этого момента слизень выступает лишь в роли самки.

Итак, давайте поподробнее рассмотрим вашу ситуацию. Самцы

Drosophila

melanogaster

обычно страдают от двух типов стерильности, вызванной сексом. Первый — временный: после каждого свидания самцу следует денек отдохнуть, чтобы восстановить свои запасы. Второй тип — постоянный. К сожалению, до сих пор проводимые эксперименты не помогли ученым понять, как скоро он наступает. Мы знаем лишь, что, если самец каждые два дня совокупляется с парой самок, на 34-й день — то есть на самой середине своей взрослой жизни — он становится полностью бесплодным. Возможно, в природе самцам не удается столь часто совокупляться — или достаточно долго прожить — чтобы это стало серьезной проблемой. Возможно. А может быть, и нет. Не случайно ведь самки вашего вида — как и многих других — предпочитают юных и свежих девственников.