Секс в океане или Тайна зарождения жизни - Мара Хардт

Рыбы-клоуны не одиноки в своем протандрическом образе жизни. Многие двустворчатые моллюски также познают друг друга (в библейском понимании) с обеих сторон брачного ложа. Самые популярные у гурманов виды устриц, включая и американскую виргинскую (Crassostrea virginica), и плоскую европейскую (Ostrea edulis), и японскую из Кумамото (Crassostrea sikamea), и прочие морские деликатесы – со всей их дивной, маслянистой, солоновато-копченой, по-гедонистически сочной гаммой вкусов, – как один при жизни умели превращаться из самцов в самок. Неплохой, надо добавить, талант при такой, как у этих моллюсков, жизни – от рождения до смерти увязнув в липкой грязи.

Живая стеновая кладка устричных рифов, или банок, состоит из многих поколений устриц-кирпичиков, оседающих крошечными свободно плавающими личинками из поверхностного слоя до спин своих предков и прочно прилепляющихся к ним. В летний любовный сезон устрица, резко сомкнув створки раковины, выметывает в окружающую водную среду несметное количество сперматозоидов или яиц, где они перемешиваются с гаметами соседних особей. В одной из последующих глав мы этот вопрос обсудим подробнее, пока же ограничимся констатацией факта: у животных, которые, подобно устрицам, прочно привязаны к фиксированному месту обитания и не способны к пространственному перемещению, выпуск в свободное плавание своих гамет – единственный шанс найти вторую половинку и произвести потомство. Для повышения вероятности оплодотворения такие животные выкачивают из себя колоссальное число яиц и сперматозоидов. У крупных самок тут преимущество, поскольку производительность яичников у них значительно выше, в точности как у старых рыб-клоунов. Взрослая самка устрицы способна выметывать за раз свыше миллиона яиц, а нередко они делают это по несколько раз за сезон. Самцы значительно мельче самок, но запасов энергии им вполне хватает на выработку достаточного числа мужских гамет – весьма легковесных по сравнению с богатой жирами и энергозатратной в производстве яйцеклеткой. При этом у них в организме остаются еще и резервы питательных веществ для продолжения роста. Следовательно, протандрия тут вполне целесообразна, поскольку позволяет самым крупным самцам устриц перенаправить энергию на репродукцию по женской схеме, и в выигрыше от этого оказываются все.

Размер имеет большое значение, но не он один обусловливает необходимость в перемене пола. Важную роль играют и социально-демографические факторы. Говоря словами доктора Джулианы Хардинг, специалиста по двустворчатым моллюскам из университета Костал Каролина, «какой смысл метать мужские гаметы, если кругом одни самцы?». И следующая логическая итерация: «Зачем менять пол самому, если его только что сменил твой сосед?» Хардинг объясняет, что устрицы улавливают биохимические сигналы, исходящие от соседей, определяют, в каком соотношении окружены самцами и самками, и просчитывают, не пора ли и нужно ли вообще менять пол: «На конечный продукт влияют как размер, так и социальные сигналы».

Физически смена пола начинается сразу после выметывания молок и опустошения гонад. Но в отличие от многих других последовательных гермафродитов, способных перескочить из женского состояния в мужское или наоборот за считанные дни, устрицам с этим делом приходится изрядно повозиться. Хардинг проводит следующую аналогию: «Тут как при поэтапном выводе из эксплуатации одной технологической линии и параллельном запуске и отладке другой с тщательными приемочными испытаниями нового оборудования перед окончательным списанием в утиль старого. С эволюционной точки зрения важно ведь всегда быть в состоянии произвести не одни, так другие гаметы, чтобы не упустить возможности внести вклад в пополнение будущих поколений». По этой же причине устрицы отличаются еще и постоянным «подтеканием» спермы или яиц в перерывах между нерестовыми выбросами на протяжении всего сезона размножения.

На индивидуальном уровне смена пола происходит не у всех устриц. У некоторых видов, в частности, часть самцов рождается с ориентацией на смену пола на женский через несколько лет, а другая часть изначально настроена оставаться самцами до конца жизни. Похоже, такая дифференциация путей индивидуального развития заложена у них на генетическом уровне, хотя влияние окружения и сказывается на сроках перерождения в самок у тех, кто на это запрограммирован. У тихоокеанской устрицы Crassostrea gigas, к примеру, самцы с сочетанием хромосом MF в генотипе (аналог гетерогаметного сочетания XY у мужчины) – истинные самцы и к перемене пола не способны, а вот устрицы с сочетанием FF (аналог сочетания XX у женщин) являются протандриями – рождаются самцами, а через год, два или более могут сменить пол на женский. Никаких строгих временны́х рамок для смены пола их генетической природой не установлено. Всё определяется сочетанием двух факторов – возраста и внешних условий: при дефиците питания или иных жестко неблагоприятных обстоятельствах смена пола у индивидуума может откладываться и откладываться. С другой стороны, депопуляция самок, например в результате распространения какой-то болезни или массовой добычи человеком, может запустить механизм превращения самца в самку раньше обычного, дабы новые самки успевали выметать хоть несколько партий икры, прежде чем их скосит болезнь или срубят на салаты. И подобная вариативность в перемене пола – лишь один из примеров фундаментального влияния внешних факторов на половую жизнь морской фауны.

Трансформация самца в самку – вершина айсберга разнообразных подводных изменений пола. На порядок чаще встречается (по крайней мере среди морских рыб) стратегия последовательного достижения и закрепления сексуально-репродуктивных успехов особи, следующей по предначертанному природой жизненному маршруту из самок в самцы, – ведь именно такой путь является идеальным для стайных рыб, нуждающихся в сильных и умудренных опытом вожаках косяков.

БУДУЩИЕ СУЛТАНЫ ГАРЕМОВ И КОРОЛИ НЕДВИЖИМОСТИ: СПЕЦИФИКА ПРОТОГИНИИ

Для представителей видов, где сексуальный успех самца подразумевает господство над самками и/или территорией, размер и сила – главный козырь. Не обладая массивной тушей, практически невозможно отстаивать от посягательств соперников и внешних врагов ни собранный вокруг себя косяк самок, ни первоклассное место для спаривания, на которое эти самки так охотно клюют. При подобных системах выстраивания отношений между полами особи выгодно поначалу достичь женской половой зрелости, поупражняться несколько лет в спаривании с доминантным самцом, а затем, набрав достаточно веса, силы и опыта, сменить пол, обернуться дюжим великаном-силачом и на правах неотразимого альфа-самца начать иметь всех самок в стае. Такова в общих чертах стратегия протогинии – последовательного гермафродитизма у особей, рождающихся самками, а со временем превращающихся в самцов. Время для перемены пола должно выбираться предельно расчетливо. Ведь с рыбы-претендента на роль доминантного самца спрос особый, и любая ошибка для нее/него чревата. Для начала самке нужно в полной мере изучить все повадки и линии поведения (взгляды и убеждения оставим под вопросом) успешного самца, необходимые для обеспечения его конкурентоспособности на фоне других самцов и привлекательности для самок. А затем самке предстоит понести немалые энергозатраты на формирование в своем организме новых, мужских, репродуктивных органов и демонтаж старых, женских. Но как женской особи подгадать время для решительного нырка в омут трансформации с выныриванием на мужской стороне?