Ученые выяснили, как у самок книжных вшей развивался мужской репродуктивный орган

Четыре года назад группа японских исследователей обнаружила род этих насекомых в бразильской пещере, обратив внимание на их странные половые органы. После филогенетического изучения трех представителей этого рода ученые разгадали эту загадку и проанализировали эволюционный характер их репродуктивных органов. Исследование опубликовано в журнале Biology Letters. 

Самка книжных вшей развила крючкообразный орган, выглядящий и действующий как половой член, чтобы с его помощью во время спаривания крепко захватывать самца, который ее оплодотворяет. У самцов же, в свою очередь, не хватает органов, которые могли бы сжиматься с необходимой силой, а на этом месте расположен небольшой мешочек, напоминающий влагалище. Этот крючковый механизм нужен самкам еще и для того, чтобы удерживать самца, не позволяя ему сбежать, ведь половой акт сеноедов может длиться от 40 до 70 часов.

Технически, «половой член» — не совсем верный термин для этого органа: исследователи называют его «гинекомой», чтобы отличать его от органов, способных к эякуляции, которые используют самцы других видов. 

В то время как пенисоподобные органы самок могут быть найдены и у других животных (например, клитор большого размера у пятнистых гиен), они никогда не используются для проникновения, не говоря уже об оплодотворении. Это делает находку уникальной: только один род в своем племени, найденный на юге Африки и получивший название Afrotrogla, имеет такой орган.

Гиносомы разных видов книжных вшей также отличаются друг от друга. К примеру, у Neotrogla есть закаленный наконечник с надувной частью у основания, а гиносома у Afrotrogla, напротив, имеет закаленные края, которые не похожи на строение у их сородичей. Что еще страннее, род, тесно связанный с Afrotrogla и называемый Sensitibilla, вообще не имеет гиносом, сохраняя традиционные гендерные роли.

Это заставило исследователей задаться вопросом, развивались ли две разные гиносомы еще раз после того, как три вида пошли своими путями, и пыталась ли Sensitibilla также размножаться этим образом, хотя вернулась к традиционному методу. Тщательный осмотр анатомии трех видов показал, что женские половые органы развивались независимо друг от друга. Причина — в среде их обитания.

Те пещеры, в которых развивались Neotrogla и Afrotrogla, считаются чрезвычайно олиготрофными, то есть там конкуренция за питательные вещества крайне высока. Самцы книжных вшей, живущие в таких пещерах, не готовы просто так отдавать свою сперму, и поэтому, чтобы продолжить потомство, самки вынуждены добывать ее силой. Вариации в структурах гиносомы и мужских мешочков у Neotrogla доказывают это предположение, так как самцы и самки развили соответствующие формы половых органов, подходящие друг к другу.

Несмотря на то что процессы, лежащие в основе этих эволюционных сдвигов, еще не ясны до конца, ученые полагают, что принуждение и сопротивление между полами вида тесно связаны с окружающей средой, добычей и хищничеством. Такие синхронные изменения в репродуктивной анатомии между самцами и самками были замечены и у других видов насекомых, обнаруженных в изолированных местах, таких как плодовые мушки, размножающиеся на островах, и у видов жуков-плавунцов в одном из водоемов Японии.