Подпишитесь на наш телеграмм канал про спорт и заработок

Могут ли рыбы менять пол?

Практически все мы убеждены в том, что пол каждого живого организма определяется в ходе развития в утробе матери, и сохраняется на всю жизнь. Однако, в природе существует около 500 видов рыб, которые при необходимости могут менять свой пол и превращаться из самок в самцов, и наоборот. Как и зачем они это делают, для ученых до сих пор оставалось  загадкой, но группа исследователей из Новой Зеландии наконец-то смогла ответить на этот вопрос. Они объяснили этот процесс на примере рыб под названием таласома синеголовая, которые обитают в Карибском море.

Могут ли рыбы менять пол?

Эти тропические рыбы живут группами, в которых насчитываются несколько самок и всего лишь один самец. Особь мужского пола выделяется среди них голубой расцветкой головы, и в основном занимается поиском пищи и защитой самок от хищников. Такой образ жизни очень опасен, поэтому самцы нередко теряются или погибают, из-за чего одной из самок волей-неволей приходится самой превращаться в самца и брать своих подружек под свою защиту.

Одна из рыб, которая может менять пол, называется

кабудай

. Ее второе имя —

губан

. Существует около 600 видов губановых рыб, длина тела которых составляет от пяти сантиметров до трех метров. Самки этой рыбы удивительным образом за несколько месяцев превращаются в самцов. После этого самка, превратившись в самца, вызывает на поединок других самцов и выгоняет их со своей территории. Как же рыба кабудай может менять пол?

Могут ли рыбы менять пол?

После трансформации пола самка начинает нападать на самца

Зачем рыбы меняют пол?

Изменение пола происходит за рекордно короткий срок — самка губана обретает мужественный характер за считанные минуты, а цвет ее головы меняется за несколько часов. Ее яичники, в которых образуются женские половые клетки, яйцеклетки, превращаются в мужские яички всего за 10 дней, и начинают производить сперматозоиды.

Особи таласомы синеголовой: синий самец и желтые самки

Ученые давно не могли объяснить, каким именно образом происходит этот процесс, но теперь тайна наконец-то раскрылась. Исследователи провели эксперимент, в ходе которого самостоятельно убрали самцов из несколько групп кабудай рыб и тем самым заставили самок менять свой пол. В ходе этого процесса, ученые тщательно следили за всеми изменениями, происходящими внутри организмов кабудай рыб.

Рекомендуем почитать: Белые акулы могут выдержать многое — даже содержание тяжелых металлов в крови

Они считают, что после пропажи самца, самки начинают испытывать большой стресс, из-за которого клетки женских половых органов начинают стремительно умирать. В то же время, в их организмах начинают вырабатываться мужские клетки, из которых позже образуются мужские органы. В ходе всех этих процессов у самок, соответственно, начинает меняться внешний вид и характер.

Какие рыбы могут менять пол?

По мнению исследователей, такие же процессы происходят в организмах и других удивительных рыб, которые умеют менять свой пол. Самыми известными представителями таких видов являются рыбы-клоуны, но в их группах смена пола происходит с точностью наоборот. Дело в том, что большинство из них рождаются самцами, и главными рыбами в группе являются крупными самки. Когда главная самка умирает, один из самцов меняет свой пол на женский.

После публикации результатов исследования, появились ученые, которые с ними не согласны. Например, профессор Мэтью Гробер из Государственного университета штата Джорджия задался вопросом — почему кабудай рыба не меняет пол, когда испытывает ежедневный стресс? По его мнению, ученые из Новой Зеландии явно что-то упустили, и процесс смены пола запускается еще и по какой-то другой, неизвестной на данный момент причине.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих материалов нашего сайта!

Для отправки комментария вы должны или

Подняли мы любопытную тему в прошлом моем «рыбном» посте.

Захотелось покопаться, поискать и поделиться с вами теми фантастическими вещами, которые умеют вытворять рыбы.

Оказывается, некоторые из них умеют менять свой пол! Разумеется, таким безобразием занмаются далеко не все виды, но список достаточно широк: сибас, рифовые рыбы (попугаи, губаны), ангелы-пигмеи, живородящие рыбы (гуппи), некоторые виды акул, в общей сложности около 350 видов. Процесс занимает от нескольких часов, до нескольких дней, после чего рыбка продолжает свой жизненный путь уже в новом образе. Явление имеет название последовательный гермафродитизм

Что может спровоцировать рыбу сменить пол?
Во-первых, температура. Например, у данио рерио, меченосцев, апистограмм при повышении температур большая часть мальков становится самцами. У сибаса тоже преимущественно самцы вылупляются в том случае, если икра созревала при более высоких температурах. Связано все это беззаконие с действием фермента ароматазы, регулирующего действие половых гормонов и подавляющего действие андрогенов. Соответственно, высокие температуры снижают действие фермента и мужские гормоны формируются активнее.

фото 2 Как и почему меняют пол рыбы

Во-вторых, свет. Влияет примерно также, как и температура, потому что в аквариуме как минимум эти два фактора довольно крепко связаны. Вообще считается, что если в аквариуме условия стабильны и оптимальны, то соотношение полов у мальков будет 1:1. Если условия чересчур жесткие, рыбки испытывают стресс, то среди мальков больше самцов. Если условия лучше оптимальных, то появляется больше самочек, готовых воспроизвести на свет множество новых рыбок.

В-третьих, влияют также условия обитания и состояние колонии или стаи рыбок. Например, у некоторых видов бычков половая принадлежность определяется тем, нашла рыбка себе норку или нет. Рыбка, нашедшая себе жилье, становится «мальчиком», а вот жена приходит к мужу: самочками становятся те рыбы, которые подселяются к успешным владельцам собственного жилья. Нередки случаи смены пола у стайных рыб, при возникновении дисбаланса — примером могут быть рыбы клоуны. У этих рыбок есть строгая иерархическая структура, во главе которой главная пара, а окружают ее самцы разной степени зрелости. В случае гибели главного самца, его заменяет самый сильный самец из окружения, а вот если погибает самка, то безутешный вдовец меняет пол.

Рыбки губаны-чистильщики (на фото маленькая полосатая рыбешка) меняют пол в похожей ситуации, но в обратном направлении: оводовевшая самка из главенствующей пары становится самцом, и регулирует в этой роли все взаимоотношения в стае.

В-четвертых, возраст. Есть виды рыб, которые с возрастом постепенно меняют пол на другой, так, у коралловых рыб бывают «неопределившиеся» рыбы, которые с возрастом из самок превращаются в самцов, а также «запасные» самцы, которые могут даже выглядеть как самки, но если возникнет необходимость, превратится в самцов. Рыбы попугаи, например, при рождении все самки, они несколько раз мечут икру, а потом обзаводятся собственным участком рифа, превращаются в самцов и заманивают себе юных подруг уютным кормовым участком.

Вот такая путанница в мире рыб. Вообще в мире много всего удивительного!

Биологи из Новой Зеландии выяснили, что у самок голубоголового губана при превращении в самцов кардинально меняется активность генов в половых железах, но не в головном мозге. В статье в Science Advances приводится максимально подробное на данный момент описание процессов, сопровождающих смену пола у рыб.

В отличие от млекопитающих, многие рыбы способны менять пол после рождения. Как правило, причиной служит изменение внешних условий, например, соотношения самок и самцов. Наиболее изучен в этом плане голубоголовый губан (Thalassoma bifasciatum обитатель коралловых рифов Карибского моря и Мексиканского залива. Эти рыбы живут группами, которые состоят из одного доминантного самца (его голова синяя) и нескольких десятков самок (они желтые). Есть еще недоминантные самцы, по внешнему виду и поведению они мало отличаются от самок, но имеют семенники. 

Когда доминантный самец по каким-то причинам покидает группу, другая рыба занимает его место. Если это самка, то за две-три недели она меняет окраску и становится крупнее, ее яичники перестают работать, вместо них развиваются семенники и начинают производить полноценные сперматозоиды. Меняется и поведение: бывшая самка из пассивной становится агрессивной, начинает отгонять других самцов и ухаживать за самками.

Как организм голубоголового губана осуществляет все эти превращения, было не вполне известно. Экспрессия (интенсивность работы) ряда генов при смене пола должна меняться, так как новые для данного тела биохимические процессы требуют новых ферментов, а ферменты — это белки, и они кодируются генами. Исследования других видов костистых рыб показали, что различия в активности генов у самок и самцов проявляются в основном в половых железах и в меньшей степени в мозге.

Это учли в своей работе исследователи из Университета Отаго (Новая Зеландия) во главе с Эрикой Тодд (Erica V. Todd). В 2012 и 2014 году они отлавливали и метили целые группы губанов у берегов Флориды. Рыбам определяли пол по длине генитальных сосочков и по гаметам, которые выбрасывали особи при надавливании им на брюшко. После этого недоминантных самцов отселяли на дальние рифы, чтобы эти рыбы не конкурировали с самками за возможность стать новыми доминантными самцами, а через два дня убирали и доминантных самцов. Это стимулировало смену пола у некоторых самок.

Читайте еще:  Всё-таки как прекрасна Земля берегите нашу планету и будет лучше!

Затем биологи ежедневно на протяжении примерно месяца наблюдали за губанами в группах, которые остались без доминантных самцов, и отмечали изменения поведения животных. 27 самок выловили на разных стадиях превращения в самцов, провели гистологический анализ их половых желез и оценили в головном мозге и гонадах экспрессию генов, которые отвечают за синтез половых гормонов и нейропептидов. В качестве контроля выступили шесть самок, которые не продемонстрировали признаков смены пола. Параметры 27 меняющих пол самок сравнили с данными по восьми доминантным самцам, пойманным у других рифов.

Активность генов в головном мозге рыб, которые поменяли пол, почти не отличалась от таковой у обычных самок. Росла только экспрессия гена изотоцина — одного из нейропептидов, гомолога окситоцина млекопитающих. У рыб действие изотоцина связывают с повышенной территориальностью и агрессивностью. При этом интенсивность выработки других близких изотоцину молекул не менялась. Однако в гонадах происходили серьезные изменения. В яичниках подавлялась экспрессия гена ароматазы — фермента, который отвечает за выработку женских половых гормонов, эстрогенов. Протоки яичников закрывались, а в заново образованной ткани семенников усиливалась экспрессия генов amh, cyp11c1 и hsd11b2 Кодируемые ими белки участвуют в синтезе мужских половых гормонов — андрогенов.

Тем не менее, так и осталось неясным, что именно запускает изменение экспрессии генов. Авторы предполагают, что это рост уровня кортизола — гормона стресса. Его становится больше в организме самки, когда она долгое время не видит доминантного самца. Также в работе не говорится, бывает ли, что самки останавливаются на какой-то из стадий смены пола, не превращаясь до конца в самцов, и если да, то какова физиология этих рыб, долго ли они живут.

Под влиянием внешних факторов пол меняют не только рыбы, но и моллюски. Так, морские брюхоногие крепидулы определяют, кто из двух самцов станет самкой, сравнивая размеры друг друга, и чем теснее физический контакт моллюсков в паре, тем быстрее происходит превращение.

Вот так и тянет написать «с удовольствием», но давайте не будем во-первых, переносить свои чувства на рыб, а во-вторых, учтём наличие у меня восьмилетнего подписчика ( @tayadorog привет!), хотя я бы ему этот текст показывать не стала.

Поскольку на данный момент в мире известно 35 122  вида рыб (и число вновь открытых видов всё растёт), то и единообразия в способе пополнить рыбонаселение нет.

Большинство видов рыб — двуполые, т.е. есть рыбы-девочки, и рыбы-мальчики.

Внешне они чаще всего мало различимы, разве что одни покрупнее, другие помельче.

Различие у этих скромников только внутреннее.

Как же они тогда различают друг друга? А по запаху. Помните, мы с вами уже обсуждали, для чего у рыб ноздри, если они ими не дышат? Вот для этого в том числе. Когда рыбка готова к размножению, она выделяет в воду феромоны. Самцы чуют этот запах издалека и приплывают на свидание. В случае, если рыба территориальная, и у хозяйственного мужчины есть свой участок, иногда даже с домом-норкой, или гнездом, то территорию метит уже он, а девочки слетаются к его холостяцкой берлоге.

Самец колюшки строит гнездо.

Хотя есть и рыбы, пол которых отличить легко, даже нам с вами. Это и есть половой диморфизм — отличие самца и самки одного биологического вида. Например, всем известные аквариумные рыбки — сиамские петушки, гуппи, меченосцы. Хлопцы у них намного красивее.

Расфуфыренный пижон на фото — мальчик, его подруга куда скромнее. Просто Золушка в домашнем платье на фоне принца.

У некоторых видов — например, у  фронотоз ( в нашем океанариуме живут в аквариуме «Африка») у самца на голове имеется большой жировой нарост. И чем он больше, тем привлекательнее этот рыб для прелестниц в чешуе.

Красавец-мужчина с большим жировым наростом на голове в отдельном жилье. Фото с интернета.

Иногда самец и самка похожи, но в сезон размножения парни в меняют цвет (у лосося появляются чёрные и малиновые пятна, у самца колюшки краснеет брюшко) или форму (у горбуши растёт горб).

Другие рыбы похожи в целом, но имеют важное отличие. Они предпочитают открыто заявлять о том, какого они пола — никакого унисекса, всё должно быть предельно ясно.  Как правило, это рыбы хрящевые — акулы и скаты. Их самцы имеют птеригоподии — парные копулятивные органы, заменящие собой пенис. Это у тех рыб, у которых оплодотворение внутреннее, к этому моменту мы ещё вернемся.

Крайне редко, но иногда бывает, половой диморфизм выражен настолько сильно, что по внешнему виду самца и самки сложно отнести их к одному и тому же виду. Самый яркий пример — удильщики. Живут эти не самые симпатичные рыбки, на такой глубине, куда свет практически не проникает. Вероятность встречи с добычей очень мала. А встречи с партнёром ещё меньше, ибо, в конце концов, схомячить можно кого угодно, а вот для любви нужен самец своего вида.

Проблему удильщики решили оригинально, изящно и этот сайт романтично — один раз встретившись, они больше не расстаются. При этом самка крупнее самца раз в 60, и в 500 000 раз тяжелее — это у глубоководных удильщиков. У других удильщиков разброс не так велик, но тоже впечатляет.

Удильщик и удильщица оснащены по разному. Крупная самка (от 5 см до 1 метра, в зависимости от вида) умеет охотиться на крупную же добычу: рыб, кальмаров, членистоногих. Для этого у неё есть светящаяся «удочка» — вырост на голове «иллиций» и выдвигающаяся челюсть с загнутыми назад зубами. У мелкого (от 16 мм до 4 см) самца все этого нет, и питается он соответственно: веслоногими рачками и всякой мелочью. Зато, как у всякого альфонса, у него прекрасно развита чуйка: у него огромные глаза и ноздри с хорошо развитым обонянием. Учуяв прекрасную даму по феромонам, он радостно плывёт навстречу рыбе своей мечты. Встретив её, и осознав масштаб катастрофы, он не приступает к исполнению супружеских обязанностей (попробуйте-ка оплодотворить даму, которая больше вас в 60 раз!), а с горя кусает её в бок, возможно целуя на прощание. Но, мадам Удильщик не для того столько лет ждала этой встречи, чтобы просто так отпустить незадачливого кавалера. Она начинает вырабатывать энзимы, растворяющие её собственную кожу в месте укуса и губы самца. Затем их кожные покровы срастаются.

Со временем у самца редуцируются почти все органы: губы, зубы, кишечник, кровеносные сосуды его и самки срастаются. Питаться сам он больше не может. Единственное, что у него остается своего, это жабры, и способность вырабатывать сперму. Утратив самостоятельность, он становится придатком самки. Раз прикрепившись к ней, он уже не может покинуть супругу, получая от неё все питательные вещества через кровь. Называется такое явление «самцовый паразитизм».

Теперь она вынуждена охотиться и за себя, и «за того парня» и кормить всю семью одной, но зато ей не придётся больше полагаться на волю случая и искать партнёра, когда придёт время размножения.

Для самца удильщика это крайняя форма моногамии. Но не для самки. Пользуясь тем, что у верного друга больше нет ни глаз, чтобы увидеть творящееся безобразие, ни рта, чтобы возразить, удильщица может принять ухаживания и других 2-3 самцов. С ними она поступает так же, навсегда включив в свой гарем.

За прерогативу никогда больше не работать, и иметь регулярный интим самец расплачивается гибелью в случае смерти самки. А с ними такое случается, как из-за нехватки пищи, так и из-за обжорства. Пища на глубине встречается столь редко, что прожорливая рыбачка заглатывает добычу даже больше себя  раза в два. Для этого у неё та самая выдвижная челюсть и эластичный желудок. Однако, если обед уж слишком велик, то выплюнуть его не получится — её зубы не выпустят жертву, продвижение последней возможно только в сторону желудка, и никак обратно. Случается, что слишком жадная рыба гибнет, унося с собой и жизни всех своих мужей.

Читайте еще:  Почему водомерка так называется?

Однако, если этого не произошло, то весной или летом самка вымётывает миллион икринок, устремляющихся вверх. Молодь выклёвывается там, где тепло, светло и есть еда. По мере роста они спускаются всё ниже, чтобы стать или сильными и независимыми рыбинами, или мелкими и несамостоятельными, но желанными самцами.

Однако, как бы не были удивительны в плане размножения удильщики, они не единственные оригиналы. У них хотя бы есть самцы и самки, и раз и навсегда понятно кто есть кто. Другие рыбы могут менять пол, или быть гермафродитами всю свою жизнь.

Например, морские окуни рождаются (вылупляются) самцами, а с возрастом становятся самками.

В семействе губанов наоборот, самка может стать самцом. У этих рыб довольно сложная социальная структура. Они живут гаремами из одного самца и группы самок, среди которых довольно жёсткая иерархия. Если из этой группы изъять одну из самок, все остальные сдвинутся вверх, занимая её и другие освободившееся места. Если же убрать самца, то самая крупная губаниха займёт его место, и будет отпугивать других губанов-мужчин, желающих присоединить осиротевший гарем к своему. Если ей это удается, то через 14 дней её половая система полностью меняется, и она становится самцом.

У тех видов, где смена пола обусловлена социальной структурой, одна и та же особь может менять пол несколько раз за свою жизнь!

Другие гермафродиты (полосатые окуни, жёлтые окуни, груперы) вообще могут вырабатывать и сперматозоиды и яйцеклетки! Иногда поочерёдно, а иногда одновременно, и тогда они способны к самооплодотворению. Чаще всего оно внешнее.

Рыбка цинолебиас способна к самооплодотворению.

А у мангровых ривулосов, самооплодотворение внутренне, и все её (его?) детки генетически однотипны.

Некоторые каменные окуни, например, гипоплектер, могут вырабатывать  и яйцеклетки и сперматозоиды. Учитывая то, что один акт нереста может длиться несколько часов, рыбы одной пары могут обмениваться половыми ролями и продуцировать поочередно яйцеклетки (икру) или сперматозоиды (молоки).

Однако и на этом чудеса размножения у рыб не заканчиваются. Кроме самцового паразитизма встречается у них и чисто женский спермопаразитизм. Популяции таких рыб представлены только самками. Они используют сперму самцов других видов, чаще всего близких, участвуя с ними в совместном нересте. Сперматозоиды чужого самца  активируют начало дробления яйца самки-спермопаразита чисто механически, проникая внутрь её яйца, но не сливаются с женским геномом. Получившиеся при этом мальки являются генетической копией матери. Такой вид размножения называется гиногенез. Этакие амазонки, рождающие только девочек. Подобным балуются даже некоторые популяции обычного серебряного карася, а в качестве доноров могут использоваться самцы карпов и плотвы. Называется такой вид размножения гиногенезом.

И наконец, последний вид размножения: партеногенез. Это когда икринки делятся вообще без участия партнёра, и даже самого себя в качестве партнёра, если речь идёт о гермафродите. Неоплодотворённые икринки начинают делиться наравне с оплодотворёнными. Например у сельди, салаки, осетра или лосося. Благодаря этому они не загнивают и вся кладка развивается благополучно. Однако потом они гибнут, дойдя только до стадии личинки, полноценного потомства из них не получается.

Исключением являются только иссыккульский чебачок, у которого при партеногенетическом развитии икры получается нормальное потомство.

Вот эти сильные и независимые иссыккульские дамы, которые могут обойтись без самца в самом его минимальном проявлении.

Во второй части на следующей недели я постараюсь рассказать о брачном поведении и нересте, а в третьей о родительской заботе у рыб.

Все фотографии взяты с интернета, в нашем океанариуме из перечисленных рыб имеются скаты, фронтоза, групер.

Н.Ю. ФЕОКТИСТОВА

Как животные меняют пол

Рыбы, меняющие пол

Самец шишкоголовой рыбы-попугая Bolbometopos muricatumБольшинство позвоночных животных появляются на свет либо самцами, либо самками и сохраняют данный им от рождения пол до конца своих дней. Однако из этого правила бывают исключения. Представители целого ряда видов рыб могут выступать сразу в двух ипостасях, являясь гермафродитами, или менять свой пол в течение жизни, поочередно переживая радости и превратности как женской, так и мужской судьбы. Такое явление, получившее название последовательного гермафродитизма сейчас известно для более чем 350 видов рыб, большинство из которых обитают на коралловых рифах. Это представители семейств губановых (Labridae рыб-попугаев (Scaridae групперов (Serranidae помацентровых (Pomacentridae и некоторых других.

Самец шишкоголовой рыбы-попугая (Bolbometopos muricatum

У многих из них все мальки, вылупляющиеся из икринок, – самки. Вырастая, они созревают, один или несколько раз откладывают икру, а затем превращаются в самцов и вновь принимают участие в размножении. Такая форма последовательного гермафродитизма называется протогинией Впрочем, у некоторых видов рыб-попугаев* и губанов часть мальков рождается все же самцами. В отличие от своих сестер – будущих братьев – они остаются верны своему полу всю жизнь. Правда, в зрелом возрасте этих рыб – первичных самцов – трудно отличить от тех, кто провел молодость в качестве представительниц прекрасного пола. И первичные, и вторичные самцы во второй половине своей жизни не только выглядят сходно, но и придерживаются одинаковой жизненной стратегии, подходящей остепенившимся и солидным индивидам. Вместе с крупными размерами, делающими их неуязвимыми для многих мелких хищников, они приобретают яркую окраску – голубую, зеленую, красную или оранжевую, а в ряде случаев – и горбовидные выросты на лбу. Недаром взрослые рыбы-попугаи считаются одними из самых красивых обитателей коралловых садов! Однако внешний лоск – не самое главное. Дожившие до зрелого возраста рыбы обзаводятся и кое-чем посущественнее – собственным участком на рифе, который активно охраняют от вторжения других самцов и куда привлекают самок. Правда, размеры семенников и, соответственно, количество продуцируемых молок у этих самцов не особенно велики, но им, как говорится, хватает. Ведь самка, привлеченная возможностью проводить время на безопасном и кормном участке, отложит икру в нужное время и в нужном месте, так что даже небольшого количества молок хватит, чтобы надежно оплодотворить кладку. К тому же, несмотря на кажущуюся умеренность, зрелые рыбы-попугаи регулярно меняют подруг и на протяжении репродуктивного сезона умудряются облагодетельствовать немало охочих до респектабельной жизни самок. Причем значительно более юного, чем они сами, возраста. А как же иначе? Ведь «старух» у протогинических рыб просто не бывает!

Самец рыбы-попугая Scarus longipinnis в расцвете сил

Самец рыбы-попугая (Scarus longipinnis в расцвете сил

Правда, отведать сладкой жизни удается все же не всем самкам. Многие из них проводят время, плавая вместе со стаей своих подружек по всему рифу и не задерживаясь на одном месте. А может, они и сами предпочитают романтику золотой клетке? Ведь вместе с ними в стае плавают и их сверстники – первичные самцы, к присутствию которых на хороших участках «старики относятся», мягко говоря, недоброжелательно. А поскольку молодые самцы меньше и слабее старых, в драке у них шансов мало. Но молодость есть молодость – семенники первичных самцов в этой фазе жизненного цикла достигают гигантских размеров и рыбы выметывают в воду огромное количество половых продуктов. Правда, оформленных пар в кочующих стаях не образуется и выпущенные в воду молоки могут и не попасть на выметанную кем-то из самок икру… Так что в конечном итоге репродуктивный успех «степенного хозяина» и «бродячего менестреля» примерно одинаков.

Интересно, что соотношение самок и самцов в нарождающемся потомстве у таких рыб, похоже, зависит от общей численности популяции этого вида на рифе. Во всяком случае, для двуполосого губана показано, что чем ниже плотность рыб, тем меньше шансов у малька родиться первичным самцом. Объяснение, придуманное учеными, хоть и умозрительно, но выглядит логичным: когда самок мало, у каждой из них есть шанс «подцепить» степенного супруга с приличным участком. Любвеобильные же, но нищие самцы-сверстники оказываются «не у дел». Зачем скучать? Лучше родиться самкой, а мужские радости испытать потом. Если, конечно, молодую рыбку раньше не съест какой-нибудь хищник. Но это уж от половой принадлежности не зависит.

Коралловые рыбкиУ ряда других протогинических рыб соотношение полов в популяции регулируется даже проще, хотя с нашей точки зрения, может быть, и не так изящно. Представители вида Pseudoanthias squamipinnis – коралловые рыбки, питающиеся планктоном, – держатся группами, состоящими из большого числа самок и нескольких самцов. И только если один из немногочисленных представителей сильного пола погибает, одна из самок меняет пол и занимает его место. У пресноводных цихлазом Cichlasoma citrimellum из семейства цихлидовых самцами становятся только те рыбки, которые еще мальками, до полового созревания, сумели достичь относительно крупных размеров. Те же, кому как следует откормиться в детстве не удалось, остаются самками, хотя и имеют в своем организме необходимые для смены пола потенции.

Коралловые рыбки (Pseudoanthias squamipinnis способны менять пол с самки на самца

Пара розовых амфиприонов Amphiprion perideration в своей актинииПри подобных гибких формах протогинии, казалось бы, можно говорить об идеальной половой структуре популяции. Но капризы природы многообразны. У рыб-попугаев и губанов не бывает «старух», а у знакомых многим по фильмам или фотографиям амфиприонов, или рыб-клоунов (род Amphiprion проводящих жизнь среди щупалец гигантских актиний, нет «стариков». Их мальки рождаются самцами и лишь с возрастом превращаются в самок – такая форма последовательного гермафродитизма носит название протандрии

Читайте еще:  Есть захочешь, даже у сильного отберёшь
Пара розовых амфиприонов (Amphiprion perideration в своей актинии

Под защитой одной актинии обычно держится группа амфиприонов. Наиболее крупная особь в этой группе – самка, следующая за ней по размеру – взрослый самец, и вместе они образуют размножающуюся пару. Другие же, более мелкие члены группы – неполовозрелые самцы. Если с их «старшим братом» случается несчастье, наиболее крупный из этих «запасных игроков» быстро созревает и занимает его место. Если же гибнет размножающаяся самка, то ее место занимает, сменив пол, бывший брачный партнер, а его (то есть уже ее) супругом становится опять-таки наиболее крупный из молодых самцов.

Почему амфиприоны предпочли протандрию протогинии – не совсем понятно, но вот возможность сменить пол в зависимости от обстоятельств – безусловно удобное приспособление. Дело в том, что «дома» рыб-клоунов – гигантские актинии — часто располагаются довольно далеко друг от друга и путешествовать от одной из них к другой в поисках нового партнера овдовевшему амфиприону небезопасно. К тому же актинии каким-то образом узнают своих постоянных квартирантов и не трогают их, тогда как любые другие рыбки, включая «чужих» амфиприонов, находят гибель среди смертоносных щупалец. Так что возможность найти супруга любого пола, не покидая «дом», безусловно, облегчает жизнь.

До сих пор мы рассматривали только случаи, когда рыбы, сменив пол при достижении определенного возраста или под влиянием обстоятельств, далее уже до конца дней своих пребывают в новом образе. Но, как было обнаружено совсем недавно, есть и такие виды, которые способны менять пол в обоих направлениях. Таковы, в частности, некоторые представители семейства бычков (Gobiidae У видов родов Gobiodon и Paragobiodon например, для соответствующих изменений в половой системе требуется несколько недель. А у другого бычка, Trimma okinawae, гонады устроены так, что имеют и мужскую, и женскую ткань. В каждый конкретный момент времени функционирует только одна «половинка», но «переключение» – под влиянием соответствующих гормонов – может произойти всего за несколько дней.

Бычок Gobiodon historio у своего коралла

Бычок (Gobiodon historio у своего коралла

Менять пол в обоих направлениях умеют и бычки Gobiodon historio обитающие в водах Большого Барьерного рифа. На примере истории изучения этих бычков можно понять, какие факты служат основанием для тех или иных заключений о структуре семейных отношений у морских рыб и каких трудов стоит эти факты добыть.

Гобиодоны – маленькие, около 6 см длиной, рыбки, живущие парами под защитой ветвей коралла рода Acropora. Обычно на каждом коралловом кусте живет только одна пара рыбок, и они, подобно амфиприонам, практически не покидают насиженное место. Половую принадлежность гобиодонов можно определить «на глаз», т.е. не убивая рыбку для вскрытия, – по форме генитального сосочка.

Зоолог Филипп Мандэй отловил бычков со многих кустов и установил, что пары рыбок действительно состоят из самца и самки. При этом все бычки мелких размеров были самками, а среди крупных попадались представители обоих полов. Это дало основание для заключения, что этим рыбкам свойственна факультативная (необязательная) протогиния, т.е. рождаются они самками, а потом могут сменить пол. Но могут – в зависимости от обстоятельств – и не менять. Что это за обстоятельства?

Мандэй пометил пойманных рыб вводимыми под кожу крохотными (длиной всего 0,5 мм) ярлычками с индивидуальными номерами, которые можно было прочесть только под микроскопом. После этого он «перетасовал» бычков так, чтобы пары состояли теперь из особей одного пола, и выпустил каждую пару на отдельный коралловый куст, убедившись предварительно, что других гобиодонов на кустах не осталось. Через месяц биолог вернулся на это место, собрал рыбок с кустов и проверил у них наличие меток.

Оказалось, что пары, изначально составленные из самок, продолжали жить на том месте, куда их выпустили. Но одна из рыбок в каждой паре за это время успела стать самцом. Большая же часть пар, состоявших из самцов, распалась – один из бычков, сохранивший свою половую принадлежность, оставался на месте, но его партнером теперь была самка, не имевшая метки, т.е. приплывшая откуда-то со стороны. Второй же бывший член пары исчез, видимо, отправившись на поиски супруги.

Такая ситуация, в общем, вполне соответствовала гипотезе о свойственной этому виду протогинии. Однако в двух случаях в «самцовых» парах одна из рыбок все-таки тоже сменила пол, превратившись в самку. Следовательно, и этот путь для Gobiodon historio не является невозможным.

Пытаясь объяснить биологический смысл обнаруженного явления, Мандэй решил воспользоваться гипотезой, предложенной ранее для амфиприонов. Дескать, овдовевшей или молодой рыбке проще, разыскав другую одинокую особь и обнаружив, что она – увы! – принадлежит к тому же полу, сменить собственную половую принадлежность, чем продолжать полные опасности странствия…

И голотурии тоже…

Полосатый морской огурец Bohadseihia graeffei

Полосатый морской огурец (Bohadseihia graeffei)

Гермафродитизм в мире беспозвоночных животных – явление куда более распространенное, чем у позвоночных. Многие примеры (тот же дождевой червь) знакомы нам еще по школьным учебникам. Но ученые продолжают открывать все новые и новые стороны этого явления. Например, как удалось установить недавно, голотурии Polycheira rufescens – представители типа иглокожих — являются последовательными гермафродитами.

Вообще голотурии, или, как их еще называют, морские огурцы, – довольно маловыразительные животные. Внешне они напоминают сосиски, сардельки или куски обрезанного кабеля, спокойно лежащие или медленно передвигающиеся по дну многих морей и океанов. Еду они добывают простым способом: одни улавливают съедобные частицы длинными ветвящимися щупальцами и отправляют их в рот, другие собирают еду (микроскопические водоросли) короткими щупальцами с грунта, третьи пропускают грунт через себя, подобно земляным червям, опять же утилизируя съедобные частицы.

Так же просто происходит у голотурий и размножение. Особи, являющиеся самцами, выбрасывают в воду сперму, а самки – яйца. Никаких проблем, никакой заботы о потомстве… Но вот Polycheira rufescensбуквально – «многоручки рыжеватые») разнообразят этот процесс, несколько раз в жизни меняя свой пол.

Морской огурец Thelenota ananas

Морской огурец (Thelenota ananas

Эти коричневатые или красноватые создания, длина которых составляет от 6 до 12 см, не отличаются, как и все их родственники, особой красотой. Разве что щупальца у них немного необычные – похожие на сидящие на тонких ножках овальные ладошки с короткими пальчиками. Обитают многоручки в тропических водах Индийского и Тихого океанов, от Южной Японии до Северной Австралии. Живут они в приливно-отливной полосе. Во время прилива добывают себе пропитание, а в отлив лежат кучками на песчано-каменистом грунте, тесно прижавшись друг к другу или к камням.

Пора размножения наступает у этих голотурий раз в год, со второй половины июля до середины октября, когда температура воды достигает 26–28 оС. Нерест в течение этого периода происходит у них только четыре ночи в месяц, за две или за одну ночь до каждого новолуния и полнолуния. Вся популяция многоручек размножается одновременно (и даже животные, которых держали поодиночке в аквариуме, также нерестились именно в эти ночи).

Тщательное исследование показало, что смена пола у многоручек может начаться в любой момент – и у просто самки, и у самца, уже находящегося на пути превращения в самку и «решившего» снова вернуться к роли самца. Сформировавшиеся самцы могут принять участие в размножении примерно через три недели – столько времени проходит от начала формирования сперматозоидов до их выброса в воду. Самкам же на вызревание яиц требуется пять недель, так что процесс смены пола в обратном направлении в общем занимает больше времени.

В отличие от нереста смена пола у разных особей происходит не синхронно, так что в очередное новолуние или полнолуние часть многоручек выступает уже в качестве особей другого, чем при последнем нересте, пола, другие же остаются в прежнем качестве или пребывают в процессе превращения.

По материалам журналов

Nature Australia. 2000/2001. V. 26. № 11

Природа. 2000. № 8


Подробнее о рыбах-попугаях см. «Биология», № 19/2001.

Оцените статью
( Пока оценок нет )