Исследователи узнали, от чего зависит размер «пояса верности» у бабочек

Самцы некоторых насекомых, таких как жуки и водные клопы, — весьма «необычные ухажеры». После спаривания с самкой самец остается и охраняет ее от других самцов, пока та не отложит яйца. Ведь ему необходимо убедиться, что именно он станет отцом будущего потомства.

Однако это не единственная «индивидуальная брачная стратегия», которая встречается у насекомых. Например, самцы бабочек применяют другой подход — жесткий хитиновый придаток сфрагис, или копуляционную пробку. 

Сфрагис формируется в специальных брюшных протоках самца и может иметь разные очертания. Когда самец бабочки спаривается с самкой, после вливания спермы он выделяет пробку, которая проникает в половые проходы партнерши, затвердевает и таким образом их закупоривает. Открытым остается лишь небольшое отверстие, через которое самка откладывает яйца. Это чем-то напоминает «пояс верности»: после того как самец закупорил половые проходы самки, ее спаривание с другими самцами становится трудным или невозможным. 

Такое брачное поведение характерно только для одного-двух процентов видов бабочек. К ним, например, относится мнемозина (Parnassius mnemosyne). Группа ученых из венгерского Университета ветеринарной медицины под руководством Яноша Киса на протяжении шести лет исследовала этот вид бабочек, чтобы понять, как его представители используют сфрагис. Всего биологи изучили 492 самки после спаривания с самцами. Результаты работы опубликованы в журнале Ecology and Evolution.

Предыдущие наблюдения показали, что обычно самки мнемозины подвергаются воздействию одного из трех типов сфрагиса:

1. Небольших тонких придатков, от которых самки со временем могут избавиться и продолжить спариваться с другими самцами;

2. Пробки чуть большего размера, которые ученые назвали «затычкой»;

3. Большие пробки — они самые эффективные и остаются с самками до конца жизни.

Команда Яноша Киса попыталась узнать, от чего именно зависит выбор размера сфрагиса. Выяснилось, что от условий и особенностей самки. 

Так, согласно выводам исследователей, самцы производили эффективные большие сфрагисы при спаривании с самками с более широкой грудью (такие особи имеют больше шансов на выживание) и в условиях, когда конкуренция среди самцов в популяции была выше. По словам Киса, самцы выбирали в партнерши более молодых самок, потому что те откладывают больше яиц — следовательно, так можно оставить больше потомства. 

«Мы предполагаем, что при высоком уровне конкуренции в популяции самец тратит много сил, чтобы сделать большую пробку и оплодотворить одну конкретную самку. Ведь шансов с другими у него просто может не быть, так как конкурентов очень много. Когда же самцов в популяции мало, они особо не стараются создать эффективный сфрагис. Потому что их стратегия — взять „количеством“. Им не нужно тратить все свои силы на одну самку», — пояснил руководитель научной группы.

Ученые полагают, что самцы мнемозины каким-то образом могут оценивать условия, в которых оказались, и выбирать «репродуктивную стратегию», позволяющую им оставить потомство. Правда, исследователи пока не знают механизмов, с помощью которых насекомые собирают и оценивают подобную информацию. Ответ на этот вопрос венгерские биологи, возможно, получат в следующем исследовании.