Зоологи обнаруживают в природе все новые примеры альтернативных схем оплодотворения яйцеклеток сперматозоидами. “Традиционная” модель предполагает спаривание самца с самкой. Образование пар при этом связано с той или иной формой конкуренции за брачного партнера. Альтернативные варианты позволяют особям оставить потомство, не пройдя сита прямой конкуренции.

Один из таких вариантов недавно был обнаружен у широко распространенного и массового вида европейских бесхвостых земноводных - травяной лягушки (Rana temporaria). Казалось бы, зоологам уже все досконально известно про ее биологию. Но, оказывается, удивительные явления можно открыть и у таких издавна исследуемых видов. Правда, в данном случае группа немецких, испанских и голландских зоологов (Vieites D.R., Nieto-Romбn S., Barluenga M., Palanca A., Vences M., Meyer A. // Nature. 2004. V.431. №7006. P.305-308) наблюдала за весьма специфической популяцией травяной лягушки. Речь идет о высокогорной популяции, обитающей на высоте около 2200 м над ур.м. в испанских Пиренеях. Среди этих травяных лягушек в брачный период широкое распространение получило… пиратское оплодотворение свежеотложенных кладок.

Здесь нужно вспомнить, как обычно происходит откладка яиц у этих земноводных. В брачный сезон половозрелые особи собираются у нерестового водоема. Самцы привлекают самок брачным пением. Самка приближается к избраннику, после чего самец крепко обхватывает ее туловище передними лапами (это “объятие” называют амплексусом). Образовавшаяся пара подыскивает место на мелководье, подходящее для откладки яиц. Самка выпускает из клоаки яйца, слипающиеся в плотный комок, а обнимающий ее самец тут же поливает этот комок семенной жидкостью. Через некоторое время оболочки яиц сильно разбухают, кладка заметно увеличивается в размерах и приобретает вид бесформенной студенистой массы (такие массы нередко можно видеть ранней весной в неглубоких водоемах).

В исследованной пиренейской популяции все происходит так же, но с одним небольшим дополнением. За парой в амплексусе внимательно следит еще один самец, и как только эта пара отложит кладку и удалится, он заключает в свои объятия-амплексус не самку, а… свежеотложенную кладку. И еще раз ее оплодотворяет. Таким образом, самец-пират, которому не досталась самка, использует шанс все-таки стать отцом. Интернациональному коллективу исследователей удалось показать, что подобные пиратские попытки вполне себя оправдывают.

Для доказательства были использованы молекулярно-генетические методы определения отцовства (аналогичные используемым для установления отцовства у людей). Собрав 16 кладок, подвергшихся пиратскому оплодотворению, исследователи инкубировали их до формирования эмбрионов. Затем провели молекулярно-генетическое сравнение тканей 319 эмбрионов с тканями “законных” отцов и самцов-пиратов. Выяснилось, что пиратское оплодотворение было успешным в семи случаях. При этом 24.1% эмбрионов оказались потомками пиратов, а в одной кладке все 100% эмбрионов стали потомками самца-пирата!

Итак, обнаруженная альтернативная схема оплодотворения оказалась весьма и весьма эффективной. Наблюдения в природе показали, что пиратское оплодотворение - обычное явление в исследованной популяции. При этом самцы-пираты ни по возрасту, ни по размерным характеристикам не отличаются от “добросовестных” брачных партнеров. Более того, отмечены случаи, когда один и тот же самец участвовал как в обычном спаривании, так и в пиратском оплодотворении чужой кладки.

Это - первый пример пиратского оплодотворения у земноводных. До сих пор подобное поведение отмечалось только у рыб.

Эволюционный смысл исследованного явления тот же, что и у других схем альтернативного оплодотворения: оно повышает уровень генетического разнообразия в популяции, а следовательно - ее устойчивость и жизнеспособность.