Новое исследование показало, что самцы круглых червей разборчивы в выборе партнера

Кусок гниющего фрукта, скорее всего, покрыт сотнями, если не тысячами микроскопических круглых червей, включая C. elegans — популярную экспериментальную модельную систему для изучения нейрогенетики. Поскольку продолжительность жизни C. elegans составляет всего несколько недель, она должна размножаться быстро и часто.

Вид состоит из гермафродитов и самцов. Гермафродиты имеют женское тело, могут самооплодотворяться и спариваться с самцами. Недавнее исследование лаборатории Портмана Института нейробиологии Дель Монте Рочестерского университета показало, что самцы не спариваются без разбора — они избирательны в таких вещах, как возраст, история спаривания и питание.

«Мы знали о многих брачных сигналах, которые использует этот вид, но это первый раз, когда мы смогли посмотреть на них вместе, чтобы узнать больше о том, что они говорят самцу о потенциальном партнере», — Дуг Портман, доктор философии. Д., профессор биомедицинской генетики.

«Похоже, что оценка характеристик партнера — это то, что делают только самцы. Понимание половых различий у C. elegans дает нам важное понимание того, как гены влияют на функцию нейронов и цепей, управляющих врожденным поведением, например, выбором партнера».

C. elegans — бесценный инструмент для нейробиологических исследований. Ученые идентифицировали все нейроны круглых червей — их всего несколько сотен — и связи между нейронами также были нанесены на карту, что дает модель для понимания того, как работают нейронные цепи у людей. Понятно, что спаривание является приоритетом для самцов C. elegans.

Предыдущие исследования, проведенные в лаборатории Портмана, показали, что самцы C. elegans подавляют способность находить пищу, чтобы найти себе пару.

В исследовании, опубликованном в Текущая биологияЛаборатория Портмана провела эксперименты, чтобы наблюдать, как круглые черви в чашках Петри выбирают между потенциальными партнерами.

Они обнаружили, что самцы червей используют разнообразные химические (феромоны) и физические (осязание) сигналы для определения пола, возраста, состояния питания и истории спаривания гермафродитов.

Исследователи обнаружили, что самцы червей могут определить пищевой статус гермафродита – здоров ли он или лишен еды – и спаривался ли он ранее.

Когда им был предоставлен выбор, самцы отдали предпочтение гермафродитам, которые ранее не спаривались с другим самцом и имели здоровое питание. Однако, когда гермафродиту исполняется несколько дней (что для червя приближается к среднему возрасту), он выделяет мощный половой феромон, который привлекает самцов на большие расстояния. Это потому, что у него начинает заканчиваться собственная сперма, поэтому поиск партнера становится более важным.

«Каждый раз, когда мы узнаем больше о роли генетического пола в нейронных цепях, генерирующих различные поведенческие результаты, и о нейронных механизмах, лежащих в их основе, мы приближаемся к пониманию роли, которую гены играют в формировании врожденного поведения», — сказала Портман.

«Теперь мы стремимся лучше понять, как нейронные цепи самцов интегрируют различные сигналы спаривания и принять решение о том, что делать».