Более того, если с одной и той же самкой спариваются несколько самцов подряд, она может погибнуть от удушья. Дело в том, что для дыхания плавунцы используют запас атмосферного воздуха, уносимый под воду под надкрыльями, куда у этих жуков и открываются дыхальца. Для жизни под водой им необходимо время от времени (примерно каждые десять минут) всплывать к поверхности и слегка выставлять задний конец тела над водой, чтобы освежить запасенный под надкрыльями воздух. Во время спаривания пойманная самцом самка остается снизу и не может подняться к поверхности. Самец же в свою очередь находится на высоте положения и может не только регулярно освежать свой запас воздуха, но и зависнуть у поверхности воды и дышать непосредственно атмосферным воздухом. Предшествующая спариванию борьба и само спаривание занимают намного больше времени, чем плавунец может без ущерба для самочувствия провести, не всплывая к поверхности. Более того, после спаривания самец может еще долго удерживать самку, охраняя ее тем самым от посягательств других самцов. После одного спаривания, когда самец, наконец, отпускает самку, она еще находит силы подняться к поверхности воды и отдышаться. Но если на нее нападут несколько самцов-насильников подряд, самка может настолько ослабеть от недостатка кислорода, что не сумеет добраться до поверхности воды и задохнется.
У вида плавунцов Graphoderus zonatus есть северный подвид (Graphoderus zonatus verrucifer), в популяциях которого присутствуют две формы самок: гладкие, похожие на самцов (слева), и гранулированные (справа). Чем больше в популяции гранулированных самок, тем больше, в среднем, присосок на лапках самцов. Фото Йоханнеса Бергстена из его диссертации (2005)
У многих видов плавунцов, особенно таких, у которых самцы наделены многочисленными и эффективными присосками, у самок выработалось приспособление, помогающее им отбиваться от насильников. Поверхность пе-реднеспинки и надкрылий у них не гладкая, как у самцов, а неровная, и к ней сложнее прикрепиться с помощью присосок. У видов рода Dytiscus (к которому относится самый известный жук-плавунец — Dytiscus marginalis, плавунец окаймленный) надкрылья самок покрыты узкими параллельными бороздками, у видов рода Acilius — широкими бороздками с густо опушенным дном, а у одного из видов рода Graphoderus (G. zonatus) гранулированы, т.е. покрыты многочисленными выпуклостями, похожими на гранулы.
Энтомологи давно обратили внимание на присоски самцов и бороздки самок жуков-плавунцов. Было ясно, что присоски помогают самцам прикрепляться к самкам при спаривании, но разобраться в функции бороздок на надкрыльях самок удалось лишь несколько лет назад. Чарльз Дарвин, упомянувший этот признак в книге «Происхождение человека и половой отбор», интерпретировал его совершенно неправильно, предположив, что узкие бороздки самок рода Dytiscus и широкие опушенные бороздки самок рода Acilius помогают самцу прикрепляться к самке во время спаривания. Но зацепиться за эти структуры коготками или прикрепиться к ним с помощью присосок не так-то просто.
Самец и самка жука-плавунца Acilius sulcatus: гладкие надкрылья и расширенные передние и средние лапки с присосками у самца и ребристые опушенные надкрылья у самки. Длина тела этих жуков чуть больше 1,5 см. Фото Удо Шмидта (Udo Schmidt) с сайта www.flickr.com
В назначении неровностей на надкрыльях самок плавунцов разобрались шведские энтомологи Йоханнес Бергстен, Анна Тёире и Андерс Нильссон, опубликовавшие свою работу в 2001 г. в «Биологическом журнале Линнеевского общества». Происхождение присосок самцов и неровностей на надкрыльях самок объясняется тем, что эволюционный успех самца, т.е. число его потомков определяется прежде всего числом успешно оплодотворенных им самок. Эволюционный успех самки в свою очередь во многом определяется ее способностью вообще выжить и оставить потомство, а для этого ей нужно успешно отбиваться от самцов-насильников, чтобы не погибнуть в результате многократных спариваний. Между самцами и самками происходит эволюционная гонка вооружений: самцы совершенствуют свое оружие нападения, а самки — свое оружие обороны, и чем эффективнее вооружения самцов, тем сильнее давление отбора на самок, способствующее развитию их вооружений, из-за которого в свою очередь увеличивается давление отбора на самцов. Но любой гонке вооружений есть предел: самцы не могут позволить себе обзавестись сколь угодно расширенными лапками (слишком большие лапки мешали бы им плавать и охотиться), а самки — сколь угодно неровной поверхностью покровов (это тоже мешало бы плавать, а кроме того, хотя бы с одним самцом самке всё же необходимо спариться, чтобы оставить потомство).
