Моногамні самці дрозофіл виявилися менш витривалими співаками

Шлюбні пісні дрозофіл вимагають сили і витривалості, і наявність конкуренції змушує їх еволюціонувати і виконувати більш високочастотні пісні. Нащадки самців, які розмножувалися в умовах підвищеної конкуренції, мають велику вагу, витривалість, і охочіше виконують шлюбну пісню, ніж нащадки моногамних пар. Це з'ясувала міжнародна група біологів, результати їх роботи опубліковані в журналі.

За допомогою статевого відбору самка вибирає кращих самців, щоб народити від них найбільш здорове потомство. Статевий відбір також є рушійною силою еволюції, змушуючи самців виконувати все більш складні шлюбні танці і співати більш складні пісні. У дрозофіл шлюбний ритуал вимагає значних енергетичних витрат і навичок моторики: самець приваблює самок виконанням шлюбної пісні, для чого він відводить одне або обидва крильця, і виробляє ними часто повторювані вібрації невеликої амплітуди (HRR), що чергуються з рідше повторюваними вібраціями високої амплітуди (LRR). Самець починає виконувати LRR пісню, поки прямує до самки, а наблизившись впритул, самець перемикається на HRR пісню, після чого робить спробу спаритися з самкою. Про частотність вібрацій крил під час HRR пісень судять по паузі між двома наступними один за одним імпульсами (IPI). Дослідження підтверджують, що низький IPI - це важливий критерій, за яким самки дрозофіл вибирають собі самця. Вчені знали, що посилена конкуренція за самку призводить до еволюції шлюбних пісень, і вирішили детально з'ясувати, на які показники моторики поширюються ці зміни.

Дрозофіл () розселили по судинах, при цьому співвідношення самців і самок було різне. У моногамних судинах (групи M1, M2, M3, M4) містили по одній самці і одному самцю, в судинах з підвищеною поліандрією (тобто багатомужеством, групи E1, E2, E3, E4) на кожну самку припадало по шість самців. Їх нащадків поміщали в аналогічні умови, формуючи нові і нові покоління.

Пісні самців записували за допомогою спеціального обладнання (Insectavox). Кожного самця записували тільки раз, з кожної лінії селекції (групи) брали по 60 самців. Потім записи розшифровували, і виводили показники частотності та амплітуди для HRR пісень, інтервал IPI між імпульсами, рахували кількість HRR пісень, яку виконав кожен самець під час залицяння, та інші показники. Ці характеристики залицяння зіставляли з розміром і температурою тіла особин, інтенсивністю доглядань, і походженням (нащадок моногамної лінії - нащадок поліандричної лінії).

В результаті вчені виявили залежність ймовірності співу з походженням самця: самці моногамних ліній з меншою ймовірністю заводили шлюбні пісні. Також вони починали співати в середньому на 5,7 секунд пізніше за тих, хто народився в поліандричних сім'ях (P = 0.001). Як і очікували експериментатори, спів енергозатратний, тому паузи між імпульсами з кожним разом збільшувалися, причому зменшення частотності імпульсів відбувалося швидше у нащадків моногамних предків.

Також з IPI корелювала температура тіла самців, причому з кожним збільшенням температури на один градус Цельсія, пауза між імпульсами зменшувалася на 0,32 мілісекунди (P = 0.012). Нащадки поліандричних ліній відрізнялися великими розмірами тіла (P < 0.001), а великі самці не тільки співали HRR пісні з нижчими інтервалами між імпульсами, але вони могли довше утримати цей темп. Амплітуда також корелювала з розміром тіла (і крил) самців (P = 0.024).

Так, результати говорять на користь того, що конкуренція за самку призводить до еволюційних змін, в тому числі, збільшення показників моторики, які дозволяють виконувати більш складні пісні. Також автори виявили показники, які ведуть до більшого репродуктивного успіху, такі як температура і розмір тіла самця, і виявили, що низький IPI пов'язаний і з більшою витривалістю.

Ми писали раніше про шлюбні ігри дрозофіл. Багато в чому їх репродуктивна поведінка запрограмована генетично. Також ми розповідали, що в жорстокій конкуренція між самцями може постраждати і сама самка, якщо тільки конкуруючі самці не мають родинних і «дружніх» зв'язків.