Ученые из Ассоциации исследований в области арахнологии (Великобритания) и Института систематики и экологии животных СО РАН провели анализ всех задокументированных случаев гинандроморфии и интерсексуальности у пауков, что позволило значительно дополнить существующую классификацию последних. Выявленные результаты опубликованы в Acta Zoológica Lilloana.
Гинандроморфными называют организмы, обладающие признаками как мужского, так и женского пола. Интерсексуальность – это состояние, при котором у особи присутствуют характеристики обоих полов, которые могут быть недостаточно выражены или присутствовать в равной степени. Интерсексуальность может проявляться как у гинандроморфных особей, так и у вполне типичных.
Морфологические различия между самцами и самками пауков, как правило, выражены: они отличаются по размерам (самцы, как правило, меньше), иногда по окраске (у самцов она более яркая), по величине хелицер, а также по строению и расположению копулятивных органов.
У самцов пауков отдел, отвечающий за выработку спермы, располагается на брюшке, а сам процесс спаривания осуществляется с помощью копулятивных органов, находящихся на головогруди, а именно на последнем членике педипальп (ногощупалец). На брюшке самок присутствует поперечная складка, известная как эпигастральная щель, которая нередко скрыта склеротизованной пластинкой – эпигиной. Когда оба партнёра готовы к спариванию, под воздействием кровяного давления пальпа самца набухает и высвобождает эмболюс, посредством которого сперма самца попадает в оплодотворительные каналы самки через копулятивные отверстия эпигины. У зрелых самцов последний членик пальпы претерпел изменения: он вздутый и содержит различные структуры, являющиеся уникальными для каждого вида. Тем не менее, встречаются особи, демонстрирующие признаки обоих полов, например, у них могут быть и эпигина, и вздутая пальпа. Такие экземпляры обозначаются как гинандроморфы.
Данниэлла Шервуд, старший научный сотрудник Ассоциации исследований в области арахнологии, и Галина Николаевна Азаркина, старший научный сотрудник ИСиЭЖ СО РАН и кандидат биологических наук, провели детальное изучение гинандроморфии и интерсексуальности у пауков. В рамках своей работы они рассмотрели все задокументированные случаи этих отклонений в половом развитии, начиная с 1867 года, когда впервые было отмечено проявление гинандроморфизма у пауков. В процессе анализа были внесены коррективы в некоторые случаи классификации, а также был изучен весь существующий научный материал, посвященный данной проблеме.
«На сегодняшний день насчитывается 14 видов гинандроморфов. Среди них — билатеральный, характеризующийся разделением особи на мужскую и женскую части вдоль тела, переднезадний — поперечное разделение, мозаичный, где участки тела с признаками разных полов чередуются, и другие. Эта классификация была предложена М. Робертсом и Й. Паркером в 1973 году, и лишь спустя более чем полвека мы внесли в нее дополнения, — объясняет Галина Азаркина. — Мы сохранили первоначальные 14 типов гинандроморфов, но для интерсексуалов разработали собственную систему. В результате выяснилось, что существует возможность 625 различных типов интерсексуальности: особи, проявляющие преимущественно мужские черты, но с некоторыми женскими признаками, а также самки с признаками самца, и так далее».
Интерсексуалы не способны к размножению, в то время как гинандроморфы, не имеющие интерсексуальности, могут участвовать в спаривании, хотя это не всегда приводит к появлению потомства, их репродуктивная способность может быть снижена. «Некоторые гинандроморфы, при виде самца, демонстрируют поведение, характерное для самок, другие – при виде самки – проявляют признаки самцов (хотя иногда самки замечают, что эти самцы не соответствуют норме, и отталкивают их), третьи не проявляют полового интереса вообще. Это может косвенно указывать на то, что у гинандроморфов всё же доминирует определенный пол», – поясняет Галина Азаркина.
Ученых также занимал вопрос о причинах аномального развития половых органов у пауков. Ранее предполагалось, что это может быть вызвано нематодами рода Mermis, однако эти гипотезы не получили подтверждения, так как у зараженных ими пауков не всегда наблюдаются дефекты строения копулятивных органов. Настоящая причина видоизменений в копулятивных органах может быть связана как с паразитарными инфекциями, так и с механическими травмами (например, полученными в процессе линьки), а также с химическим загрязнением среды обитания. Кроме того, подобные отклонения могут возникать из-за гибридизации, то есть скрещивания двух родственных видов. Нельзя исключать и то, что это может быть просто естественной вариативностью – копулятивные структуры у пауков, особенно у самок, могут демонстрировать значительные колебания, — отмечает Галина Азаркина.
В статье исследователи также рассмотрели примеры неотении у пауков – явления, характеризующегося способностью организма к половому размножению до завершения онтогенеза. В научной литературе зафиксированы ситуации, когда при отлове пауков обнаруживались особи с развитыми половыми органами, однако по остальным признакам они соответствовали более ранним, ювенильным стадиям развития.
Автор: Диана Хомякова
Материалы подготовлены Управлением СО РАН по пропаганде и популяризации научных разработок