Никогда не отпущу: зачем самец морского черта становится органом самки?

Биологи из Йельского университета и Университета Северной Каролины реконструировали эволюцию рыб-удильщиков и выяснили, когда и зачем у «морских чертей» появился половой паразитизм. Самцы этих рыб для продолжения рода могут на время прикрепляться к самке или навсегда сливаться с ней, став лишь органом для производства спермы. Новое исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показывает, как это происходит и чем может быть полезно для людей.

Драма на глубине

На большой глубине, где обитают разные виды удильщиков, в кромешной тьме и пустоте, непросто найти пару. Однако эти рыбы, похоже, в ходе эволюции выработали странную, но работающую стратегию: раз найдя партнершу, крепко прижаться к ней и не отпускать. «Морские черти» — единственные позвоночные, которые используют сексуальный и облигатный паразитизм (во втором случае паразит не может выжить без прямой связи с хозяином).

Самцы некоторых видов удильщиков по размеру в несколько раз меньше самок — иногда они могут быть около пяти сантиметров в длину, тогда как самки вырастают до одного-двух метров. Крошечные рыбы мужского пола обладают хорошим обонянием и зрением, чтобы найти в батипелагической («полуночной») зоне океана самку по феромонам, и разглядеть, подходящего ли она вида — по ее удочке и светящейся приманке.

Затем самец может прикрепиться к животу самки, впившись своими острыми зубами, на время спаривания (это тот самый половой паразитизм), или остаться там навсегда, постепенно сливаясь с партнершей (это уже паразитизм облигатный). Во втором случае его губы, язык, голова врастают в тело самки, как и кровеносная система, через которую самец получает питание, а сам он превращается в постоянный орган, вырабатывающий сперму. Одна крупная женская особь может одновременно носить на себе от трех до шести таких паразитов.

Зачем рыбам такие отношения?

Считается, что столь необычный метод спаривания был выгоден удильщикам как жителям морских глубин — крупнейшей среды обитания на Земле. Эти рыбы очень разнообразны, несмотря на условия, в которых они размножаются, на сегодня известно около 300 видов.

В новом исследовании команда изучила эволюцию генома удильщиков, чтобы проследить, когда именно развился паразитизм и каким образом это произошло. Ученые обнаружили, что эти рыбы потеряли некоторые иммунные гены, развился половой диморфизм — самки стали больше, а еще вид быстро перешел с мелководья на глубину. А случилось это все во время климатического кризиса на Земле 50–35 миллионов лет назад, когда планета стала жарче.

Ранее предки удильщиков были донными обитателями прибрежных зон и передвигались, отталкиваясь плавниками от дна. В период того древнего глобального потепления они, вероятно, вынуждены были спуститься в батипелагические среды океана: сегодня некоторые виды живут на глубинах от 20 до 700 метров, а другие — от полутора до трех километров. А сексуальный паразитизм увеличивает вероятность успешного размножения в полуночной зоне.

Разница в размерах сделала возможным реализацию всего метода спаривания. Изменения в иммунной системе позволили организму самки не отторгать прикрепившихся самцов.

По словам авторов, исследование иммунной системы удильщиков, приспособившейся к такому паразитизму, может послужить развитию некоторых областей медицины. Таких, как трансплантология, например, где важнейшее значение имеет подавление ответа иммунитета.