Мужская половая клетка может вырасти длиннее самца

Эволюционистам придется признать, что стратегия полового размножения при помощи гигантских мужских половых клеток эволюционно выгодна. Доказательство нашли палеонтологи в телах ракообразных, живших сотни миллионов лет назад. Их сперматозоиды длиннее самих рачков.

Древние остракоды – одни из самых частых находок палеонтологов. Правда, из-за раковины, в которой прятались древние ракообразные, детально изучить внутреннее строение этих когда-то живых организмов, а теперь окаменелостей не удавалось. Не удавалось и сравнить с их крохотными родственниками, дожившими до наших дней, чего так хотелось эволюционистам.

Но новый метод – голомотография – рентгеновская томография высокого разрешения с использованием интенсивного пучка, который можно получить только на синхротроне, позволил международной команде, в которую вошли представители Германии, Японии, Чехии, Франции и Великобритании, подробно исследовать внутренности ракушковых, живших на Земле сотни миллионов лет назад. Метод позволяет получить трехмерное изображение объемного предмета и различить составляющие его части по разнице плотностей.

Половое устройство ракушковых

Биологи решили исследовать несколько особей Harbinia micropapillosa обоих полов с хорошо сохранившимися мягкими тканями. Сконцентрировались исследователи на изучении репродуктивной системы. У ископаемых остракод, как и у их ныне живущих родственников, оказалась довольно сложная репродуктивная система, занимающая примерно треть объема их тела. У самцов есть два одинаковых нагнетателя спермы (органы Зенкера), а у самок – два спермоприемника, расположенных в глубине тела.

Подводящие пути репродуктивной системы в теле самки устроены так, что проникнуть в них и достичь цели может только очень длинная мужская гамета. Поэтому сперматозоиды ракушковых обычно очень длинные. Длина мужских половых клеток у разных видов этого класса варьируется от нескольких сотен микрон до сантиметра. Древние остракоды производили сперматозоиды и больше сантиметра, и их длина нередко превышала длину собственного тела животного.

Долговременная стратегия

Использование крупных, или даже гигантских, как их называют ученые, сперматозоидов в репродуктивной стратегии встречается у некоторых отдельных групп видов, разбросанных по всему царству животных. Наиболее частый и изученный пример такой стратегии описан у дрозофил. До сих пор не было известно, остается ли данная стратегия стабильной в течение действительно длительного периода. Большинство эволюционистов склонялись к мнению, что для самцов гораздо выгоднее производство большого количества очень маленьких гамет. На них не нужно затрачивать много энергии. А сэкономленные силы можно потратить на распространение своих половых клеток среди как можно большего количества самок.

Остракоды доказали ученым, что подобная стратегия с небольшими вариациями может сохраняться на протяжении по крайней мере сотни миллионов лет. Хотя перебарщивать с размерами сперматозоидов, видимо, все-таки не стоит, ведь древних остракод, более крупных и с особенно крупными мужскими гаметами, теперь можно обнаружить только в виде ископаемых.

Подробно с методами и результатами работы международной группы, исследовавшей строение репродуктивной системы ракушковых, можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Science.