Для достижения цели мудрые сперматозоиды объединяют усилия

Не обязательно быть цельным организмом для того, чтобы принимать участие в эволюции по Дарвину: даже среди сперматозоидов выживают сильнейшие. Новейшие исследования показывают, что у мужских половых клеток некоторых видов грызунов головки приняли крючкообразную форму, очевидно, для того, чтобы успешнее преодолевать путь к яйцеклетке. Чем лучше "крючок", тем длиннее цепочка из сцепившихся сперматозоидов и тем легче ей оставить конкурентов позади.

Долгие годы биологи пытались разгадать причину странной формы мужских половых клеток грызунов. В отличие от других млекопитающих, у крыс и мышей головки сперматозоидов изогнуты в виде серпа. Около десяти лет назад ученые, исследовавшие европейскую древесную мышь, обнаружили, что эти "крючки" позволяют объединяться группам до 100 сперматозоидов в своеобразный "поезд", который движется много быстрее отдельного сперматозоида. Было установлено, что каждый сперматозоид может зацепиться за головку или за хвост своего собрата. При этом большая часть "поезда" погибает в пути, оставляя больше шансов "голове состава".

Пытаясь выяснить, играет ли в этом роль эволюционное развитие, британские биологи из университета Шеффилд во главе с Симоной Иммлер изучили сперму 37 особей грызунов, включая серую крысу и домашнюю мышь. Ученые обнаружили, что, как и в случае с европейской древесной мышью, сперматозоиды большинства животных быстрее добираются до цели, сцепившись друг с другом. Более того, чем больше тестикулы у зверьков и, соответственно, чем больше спермы выделяется при эякуляции, тем сильнее изогнуты головки сперматозоидов. Вероятно, дело в том, что большее количество сперматозоидов эффективнее участвует в конкуренции, заключают исследователи в выпуске британского издания Public Library of Science ONE от 24 января. Поскольку каждый сперматозоид имеет слегка отличающуюся от других генетическую конструкцию, тот, кто первым достигает яйцеклетки, передает следующим поколениям свою, более эффективную форму головки.

"Это действительно интересное исследование", отмечает Ронда Снук, биолог из Шеффилдского университета, не принимавшая участие в написании статьи. Такие открытия, по её словам, проливают свет на давно поднятые вопросы как о своеобразной форме сперматозоидов грызунов, так и о роли конкуренции в изменениях сперматозоидов.

Подобная борьба сперматозоидов за выживание отмечена только у тех видов животных, у которых количество самцов превышает количество самок. Мужские особи конкурируют друг с другом за право иметь потомство от одной и той же самки, и эта конкуренция зафиксирована даже на клеточном уровне. В результате, к примеру, у древесных мышей образуется замкнутый круг – самые эффективные сперматозоиды несут именно мужскую Y-хромосому, рождается больше мужских особей, конкуренция усиливается и начинается новый виток развития сперматозоидов, в котором снова одерживают победу носители мужских хромосом.

Подготовил Артемий Дановский

Источник: Science