Asset Publisher Asset Publisher

Pragmatyzm zamiast romantyzmu

W świecie zwierząt przedłużanie gatunku rzadko przypomina love story. Znamy przykłady wiernych łabędzi czy współpracujących watah wilków, ale pod powierzchnią biologicznej harmonii trwa bezwzględna walka. Chodzi o przetrwanie genów. Tu natura nie zna litości. Ani tabu.

Para żuków leśnych wspólnie kopie korytarz pod bryłą odchodów. Chce  zgromadzić zapasy dla przyszłej larwy. Samce cierników troskliwie pilnują ikry w zbudowanych przez siebie gniazdach. U bocianów białych oboje rodzice wysiadują jaja i karmią pisklęta, a żurawie przez wiele sezonów wspólnie bronią terytorium i prowadzą młode, ucząc je żerowania. Para bobrów, często wieloletnia, wspólnie buduje, broni i utrzymuje żeremie i tamę. Te ssaki wspólnie wychowują też, w rodzinnej grupie, młode.

Wiele gatunków pokazuje, rozród może opierać się na współpracy i wierności. Ale to tylko jedna część biologicznej rzeczywistości. Tam, gdzie stawką jest przekazanie genów, pojawia się też spryt, bezwzględna konkurencja i strategie zwiększające sukces kosztem partnera. Zdarzają się też zachowania brutalne. Albo: dziwaczne.

Śmiertelne łoże

Jednym z najbardziej znanych przykładów skrajnej strategii rozrodczej jest śmierć samca w trakcie kopulacji. U czarnej wdowy czy modliszki zwyczajnej kanibalizm seksualny bywa obserwowany, kiedy samica zjada partnera w trakcie aktu lub tuż po nim. Paradoksalnie, z punktu widzenia samca, nie oznacza to wyłącznie straty. Pozostając dłużej w uścisku, zwiększa szansę na skuteczne zapłodnienie, a jego ciało staje się dla samicy źródłem białka potrzebnego do produkcji jaj. W ewolucyjnym rachunku zysków i strat takie „pośmiertne ojcostwo” może okazać się bardziej opłacalne niż przeżycie bez przekazania genów.

    Rozród w przyrodzie to nie romantyczna historia, ale efekt milionów lat modyfikacji i poszukiwania najkorzystniejszych metod przedłużenia gatunku.

Stosunek seksualny jest śmiertelny również dla trutnia pszczoły miodnej. Podczas lotu godowego aparat kopulacyjny samca ulega rozerwaniu, a jego fragment – endofallus – pozostaje w ciele królowej jako chwilowy czop kopulacyjny. Samiec ginie natychmiast, lecz zastosowany mechanizm zwiększa jego szanse na sukces, bo czop na krótko utrudnia dostęp rywalom i wydłuża czas do transportu plemników do spermateki, czyli zbiorniczka nasiennego królowej. Dodatkowo nasienie wtłaczane jest pod wysokim ciśnieniem, co gwarantuje, że zostanie zmagazynowane i wykorzystane do zapładniania jaj przez całe życie królowej. W efekcie jednorazowy, zakończony śmiercią akt może zapewnić samcowi długotrwały udział w genetycznej puli całej kolonii.

Bywa, że śmierć jest tylko maskaradą. Podczas tzw. rozrodu eksplozywnego samice żaby trawnej muszą radzić sobie z ogromną presją. Wczesną wiosną setki osobników gromadzą się w płytkich zbiornikach, by przystąpić do tarła. Samców jest zwykle więcej niż samic, dlatego konkurencja o partnerkę bywa brutalna. Dochodzi do zbiorowych prób uchwycenia jej w ampleksusie (uścisku godowym). Gdy jedną samicę obejmie jednocześnie kilku samców, grozi jej wyczerpanie, a nawet utonięcie. W odpowiedzi samice stosują zaskakującą taktykę: nieruchomieją, przewracają się na grzbiet i rozluźniają kończyny. Ta forma tanatozy, udawania martwej, sprawia, że część samców rezygnuje i odpływa. Samice potrafią też emitować dźwięki przypominające głosy samców, co może powodować dezorientację wśród zbyt natarczywych adoratorów.

Przerwa w ciąży

Zdolność przechowywania plemników nie jest zarezerwowana wyłącznie dla owadów, jak to się dzieje w przypadku pszczół. Korzystają z niej niektóre  gatunki węży, żółwi i nietoperzy. U wielu gatunków nietoperzy kopulacja odbywa się jesienią, ale do zapłodnienia dochodzi dopiero kilka miesięcy później. Samice magazynują plemniki w drogach rodnych, utrzymując je przy życiu przez całą zimę. Owulacja i rozwój zarodka rozpoczynają się dopiero wiosną, gdy dostęp do pokarmu zwiększa szanse młodych na przeżycie. Nieprzypadkowy jest też wybór jesieni na moment kopulacji. To wtedy setki osobników w ramach przygotowań do hibernacji zbierają się przy wejściach do jaskiń i podziemi. Dzięki takiemu rojeniu dochodzi do licznych kopulacji między osobnikami z różnych kolonii, co sprzyja mieszaniu genów.

Sarny europejskie również uniezależniły termin porodu od terminu godów. Choć dochodzi u nich do normalnego zapłodnienia, zarodek nie zagnieżdża się od razu w macicy. Wchodzi w stan diapauzy embrionalnej, czyli zahamowania rozwoju, który trwa około 4–5 miesięcy. Dopiero po tym czasie następuje implantacja i właściwa faza ciąży, która trwa ok. pięć miesięcy. Dzięki temu od zapłodnienia do porodu mija prawie 10 miesięcy, mimo że aktywny rozwój płodu jest o połowę krótszy. Sarny w czasie rui stawiają na kameralne grono. Samica biega po coraz ciaśniejszym okręgu, a podążający za nią samiec wydeptuje w zbożu lub trawie charakterystyczne „koła rujowe”. Taki pościg może trwać wiele godzin. Ostatecznie, gdy samica zatrzyma się i pozwoli na doskok, dochodzi do kopulacji.

Brutalne zaloty i wyścig zbrojeń

Zaloty zajęcy szaraków należą do jednych z bardziej widowiskowych. Ich parkoty to szybkie pościgi i gwałtowne starcia przypominające walkę bokserską. Dziś wiadomo, że samice również aktywnie uczestniczą w tych walkach. Jeśli nie są gotowe do kopulacji lub nie akceptują zalotnika, stają na tylnych łapach, a przednimi uderzają samca w głowę i tułów, skutecznie go odpędzając. U zająca występuje też zjawisko superfetacji, co oznacza, że kilka dni przed porodem samica może ponownie wejść w ruję i zostać zapłodniona. W jej macicy rozwijają się wtedy jednocześnie niemal donoszone młode i nowe zarodki, co pozwala maksymalnie wykorzystać sezon rozrodczy i częściowo kompensować wysoką śmiertelność młodych. Zające nie tworzą stałych par, w jednym sezonie zarówno samce, jak i samice mogą mieć kilku partnerów.

Ale nawet utworzenie pary, jak u kaczek krzyżówek, nie zawsze oznacza bezkonfliktowy sezon. Często dochodzi tam do wymuszonych stosunków, przed których skutkami samice bronią się w niezwykły sposób. Ich drogi rodne są spiralne, skręcone w przeciwnym kierunku do penisa samca i wyposażone w ślepe kieszenie. Taka budowa utrudnia zapłodnienie  przez niechcianych samców. Dlatego  ojcostwo najczęściej staje się udziałem wybranego przez samicę partnera.

Strategię blokowania stosują również popularne w naszych ogrodach kowale bezskrzydłe, znane jako „tramwajarze”. Ich charakterystyczne połączenie odwłokami to nic innego jak przedłużona kopulacja, która może trwać od kilku godzin do nawet kilku dni. Samiec, pozostając złączony z samicą długo po przekazaniu nasienia, fizycznie uniemożliwia innym samcom dostęp do niej. To żywa bariera, która ma zwiększyć szanse, że to właśnie jego geny zostaną przekazane dalej.

Interes reprodukcyjny samców i samic nie zawsze jest wspólny. Zdarza się, że to, co zwiększa sukces jednego z partnerów, może jednocześnie obniżać kondycję drugiego. Klasycznym przykładem są pluskwy domowe, u których stosunek ma formę tzw. inseminacji traumatycznej. Samiec przebija powłoki ciała samicy wyspecjalizowanym narządem i wstrzykuje plemniki bezpośrednio do jamy ciała, skąd wędrują one do jajników. Samice wykształciły wprawdzie specjalny narząd – spermalage – który ogranicza uszkodzenia i infekcje, ale samo krycie pozostaje dla nich kosztowne. Badania wykazały, że częste spółkowanie skraca życie samic i obniża ich kondycję. To przykład strategii, która zwiększa sukces samca kosztem kondycji partnerki.

Zwykle to samce starają się zapłodnić jak najwięcej samic, by spłodzić jak najwięcej potomstwa. Zdarza się jednak, że i samice zwiększają swój sukces rozrodczy kosztem niczego nieświadomego samca. Mowa tu o superfekundacji, czyli sytuacji, w której w jednym miocie pojawia się potomstwo różnych ojców. Dochodzi do niej, gdy samica w trakcie jednego cyklu rozrodczego spółkuje z kilkoma samcami, a jej komórki jajowe zostają zapłodnione przez plemniki różnych partnerów. To dlatego szczenięta czy kocięta z jednego miotu mogą wyraźnie różnić się umaszczeniem i budową.

Badania genetyczne potwierdzają wielokrotne ojcostwo także u dzików i lisów, a u ptaków, jak u  sikor czy wróbli, część piskląt w gnieździe bywa potomstwem samca spoza stałej pary. Taka strategia zwiększa zmienność genetyczną potomstwa i zmniejsza ryzyko, że wszystkie młode odziedziczą niekorzystne cechy jednego ojca.

Alternatywne drogi

Do przedłużenia gatunku nie zawsze są potrzebne gody. Bywa, że  nie jest potrzebny nawet samiec. Partenogeneza, czyli rozwój zarodka z niezapłodnionej komórki jajowej, pozwala samicy wydać potomstwo bez partnera. Wyrazistym przykładem jest pochodzący z Ameryki Północnej rak marmurkowy. To populacja, która tworzona jest wyłącznie przez samice będące klonami swoich matek. W praktyce oznacza to, że pojedynczy osobnik - samica - może zapoczątkować całą populację. To właśnie ta zdolność uczyniła z tego gatunku wyjątkowo skutecznego kolonizatora, który błyskawicznie opanowuje nowe środowiska.

Z kolei ryby błazenki, pierwowzory bohatera animowanego filmu „Gdzie jest Nemo”,  rozwiązały problem braku samic poprzez hermafrodytyzm sekwencyjny. Funkcjonują one w hierarchii, gdzie największy osobnik jest samicą, mniejszy – dominującym samcem, a pozostałe osobniki nie osiągają dojrzałości płciowej. Po śmierci samicy dominujący samiec zmienia płeć i przejmuje jej rolę, a kolejny niedojrzały osobnik staje się nowym samcem rozrodczym. To sprawny mechanizm utrzymania ciągłości rozrodu bez konieczności poszukiwania osobników z zewnątrz.

Obojnactwo jest powszechne także u bezkręgowców, na przykład u winniczków. Choć są one obojnakami, potrzebują partnera, a ich zaloty trwają zwykle kilka godzin. Obejmują wzajemne dotykanie czułkami, okrążanie się oraz unoszenie przedniej części ciała w zsynchronizowanych ruchach przypominających taniec. W trakcie tej fazy może dojść do użycia tzw. strzały miłości – wapiennej struktury, którą jeden osobnik wbija w ciało partnera. Strzała nie przenosi plemników, lecz substancje chemiczne zwiększające szansę ich późniejszego przetrwania. Dopiero potem dochodzi do właściwego aktu, podczas którego oba obojnacze osobniki wymieniają się pakietami z plemnikami.

Rozród w przyrodzie to nie romantyczna historia, ale efekt milionów lat modyfikacji i poszukiwania najkorzystniejszych metod przedłużenia gatunku. To, co z ludzkiej perspektywy może wydawać się dziwne czy brutalne, w przyrodzie jest precyzyjną strategią dopasowaną do biologii i presji środowiska. Ta ewolucyjna pomysłowość sprawia, że natura pozostaje jednym z najbardziej złożonych i inspirujących systemów, jakie znamy.

Miłość po grób

Żyjąca w mrokach oceanów żabnica głębinowa jest przykładem skrajnego udoskonalenia metody „plemników na żądanie”. W głębinach, gdzie osobniki spotykają się bardzo rzadko, miniaturowy samiec po odnalezieniu większej samicy wgryza się w jej ciało i zrasta z nią trwale, łącząc się z jej układem krwionośnym. Z czasem jego organizm ulega redukcji do samych jąder. Do jednej samicy może być przytwierdzonych kilku samców. Ten mechanizm gwarantuje stałą dostępność plemników bez potrzeby ponownego poszukiwania partnera.

Chatki na nietoperzy

Miejsca rozrodu nietoperzy, o których można przeczytać w tekście, są chronione przez leśników w ramach programu LIFE+ Podkowiec Towers. Na rzecz rzadkich i chronionych gatunków, oprócz Lasów Państwowych, działa Polskie Towarzystwo Przyjaciół Przyrody „proNatura” oraz partnerzy z Czech, Słowacji i Rumunii. Pierwsze prace w LIFE+ Podkowiec Towers rozpoczęto w 2021 roku, a ich finał przewidziano na trzeci kwartał tego roku. Projekt obejmuje kompleksowe działania na rzecz ochrony miejsc rozrodu nietoperzy, w tym remonty starych budynków i adaptację nowych schronień oraz budowę dziesięciu specjalnych wież, schronów i chatek, czyli przejściowych schronień. Więcej o chronionych gatunkach i działaniach w ramach projektu można przeczytać w artykule „Święty spokój dla nietoperzy” („Echa Leśne” 3/25).