A hímnősök küzdelme - a nemek még egy testen belül is harcolnak
Az állatvilágban különösen a férgek és csigák körében elterjedt a hímnős szaporodási forma. A találkozásaik során az egyedek – esetenként kölcsönösen - magukba fogadják a másik hímivarsejtjeit, amelyek utóbb a testükben termékenyítik meg a petesejteket. Nico Michiels, az University of Tübingen (Németország) evolúció-biológusa egy tengeri laposféreg (Pseudobiceros bedfordi) meglepő példáján keresztül mutatta be, hogy a nemek harca még ilyen viszonyok közepette is dúl.
A fenti erőszakos módszer oka az, hogy bár ennél a laposféregnél van bejárata az női ivarszerveknek, az ivarcsatorna nem vezet el a petesejtekig. Sőt, más hímnős állatoknál gyakran az is előfordul, hogy a hímivarsejtek nagy része egyenesen a bélbe jut, feltehetően a fogadó táplálására. Bár a váltivarú állatok is alkalmazhatnak hasonlóan durva és erőszakos módszereket fajtársaik megtermékenyítésére, Michiels azt feltételezi, hogy a hímnős állatoknál a nemek harca nagyobb valószínűséggel durvul el, jár testi sérülésekkel. A hímnős állatok párzási szokásai egyre inkább felkeltik a tudósok érdeklődését. Több olyan szexuális konfliktust is felfedeztek, amelyek a másik sérülésével járó harccá eszkalálódtak. Azonban néhány faj békésebb stratégiát választott, egyedeik kölcsönös megtermékenyítés formájában inkább együttműködnek a párzás során. A kivételek ellenére - Michiels szerint - a hímnős állatok „azt mondják nekünk, hogy nagyon hasznos szétválasztani a nemeket”. Az állatvilág 15%-ra jellemző a hímnős szaporodás. Sokan közülük életük során váltanak nemet, mint például a bohóchal. Michiels a szimultán, vagyis egy időben hímnősöket két csoportra osztja. Az egyikbe azok a fajok tartoznak, ahol a belső megtermékenyítés miatt elkerülhetetlen a fizikai kontaktus, illetve azok, amelyek nem érintkeznek egymással, az ivarsejtjeiket a külvilágba bocsátják. A kutató szerint az utóbbi fajok esetében kisebb párzás eldurvulásának valószínűsége. Hajdan a biológusok nem sokat foglalkoztak a szexuális konfliktusokkal, még a váltivarú állatok esetében sem, mondta Nils Anthens, szintén az University of Tübingen kutatója. A párzást egy teljes mértékben pozitív akciónak fogták fel, amelyet mindkét fél, a nőstények és hímek is erőltetnek, hogy utódaik születhessenek, egy boldog családi projekt részeként. Ez a kissé rózsaszínű nézőpont 1948-ban kezdett borulni, mikor is az angol Angus John Bateman kimutatta, hogy a muslica hímek jóval kevesebb energiát fordítanak az utódok létrehozásába, mint a nőstények. Ebből ugyanis arra következtetett, hogy az egyik nem számára előnyösebb szaporodási stratégia nem felel meg a másik nemnek. Bateman úgy érvelt, hogy egy átlagos hím akkor maximalizálhatja szaporodási sikerét, ha annyit párzik, amennyit csak tud, míg egy nőstény akkor, ha megválogatja, kinek a hímivarsejtjét fogadja el. Kell-e ennél több a nemek harcának kirobbanására? 1979-ben Eric Charnov - jelenleg az University of New Mexico (Albuquerque, USA) kutatója - azt feltételezte, hogy ez fenti elmélet a hímnős állatokra is alkalmazható. Például konfliktus okozója lehet, hogy ezek az állatok mikor, melyik szexuális szerepet „vállalják” fel. Hosszú évekig azt feltételezték, hogy a hímnősök világában a nemek harcának taktikái megegyeznek mind az egyedek, mind a fajok között. Azonban az Animal Behaviour tudományos újság júliusi számában Michiels, Anthes és Annika Putz megkérdőjelezik ezt, és egy új szemléletmódod kínálnak, amely a teoretikusokat arra késztetheti, hogy összehasonlítsák az egyedek által választott stratégiákat változékony, vagyis realisztikus környezetben. Ezeket a stratégiákat a rendelkezésre álló partnerek jellege is befolyásolhatja. Egy másik munkájában Michiels és Anthes arról számol be, hogy a tengeri házatlan csigák több hímivarsejtet adnak át annak a partnerüknek, amelyik elkülönült a fajtársaitól, mint annak, amely már előzetesen párzott, és már rengeteg spermiumot befogadott. A hímnősök párzási szokásait persze emberi fejjel nehéz megérteni. Ez okból a Kalifornia Egyetemen sem büszkélkednek azzal, hogy az atlétikai csapatuk címerállata, a banáncsiga ( Ariolimax dolichophallus) is különös párzási szokásokkal bír, nemes egyszerűséggel leharapja partnere péniszét. A tudósok több elmélettel is szolgáltak a durva cselekedet okát keresve, egyik szerint a leválasztott testrész meggátolhatja, hogy mással is párosodni tudjon, vagyis nőstényként viselkedjen. Mások szerint a harapó előnye az, hogy a szenvedő félt akadályozza meg abban, hogy a továbbiakban hímként funkcionáljon. Heiker Reise, a görlitzi State Museum of Natural History kutatója egyszerűbb megoldást javasol. Szerinte a szárazföldi meztelen csigafaj egyedei időnként egyszerűen összeragadnak, mert az ivarnyílás izmai néha túlságosan erősen ragadják meg a partner nemiszervét, és az így kialakult túl szoros kötődést csak a kötelék leharapásával tudják orvosolni. Egy tengeri féreg, az ausztráliai Nagy-Korallzátonyon élő Pseudoceros bifurcus egyedei szabályosan vívnak a péniszükkel Michiels és Leslie Newman tanulmánya szerint. Mikor kettőjük találkozik, felegyenesedve szembefordulnak egymással, majd cselezve, kitérve támadják egymást. A kutatók azt feltételezik, hogy ekkor mindkét féreg arra törekszik, hogy megtermékenyítse a másikat, úgy, hogy maga ne termékenyüljön meg. Mindkettő megpróbál a hímivarszervével lyukat vágni a partnere bőrén, hogy így juttassa be a másik szervezetébe az ivarsejtjeit, amelyek ezután a test szövetein keresztül törnek utat a petesejtekhez. Az előbbi faj rokonságában utóbb még agresszívebbeket is találtak. „Mindegyikük hím akar lenni, de nőstény senki sem” – egyszerűsített Michiels. A fajok így több taktikát is kifejlesztettek a hím szerep maximalizálására, némelyikük kifejezetten erőszakos. A tapasztalatok alapján Michiels és Joris Koene (Free University, Amsterdam, Hollandia) egy matematikai modellen keresztül is bebizonyították, hogy a hímnős állatok párzásainál rendkívül magas az erőszak kitörésének kockázata (Integrative and Comparative Biology, 2006. augusztus). A váltivarú fajoknál a nőstények játszatják a biztonsági fék szerepét. Ha a hímek túlságosan nagy hozzájárulást követelnek a nőstényektől az utódok létrehozását és felnevelését tekintve, azok ellenszolgáltatást kérnek, vagyis, hogy a hímek nagyobb mértékben áldozzanak az egyes utódokra. Ez a stratégia nem történhet meg akkor, amikor az egyedek egyszerre nőstények és hímek. A hímnősök számára a szaporodás sokkal nagyobb kockázatokkal járó életfolyamat, így ezen élőlények szaporodási stratégiája Michiels szerint evolúciós zsákutcának számít. Néhány hímnős állat valóságos Ámor nyilakkal van felfegyverkezve – és a kutatók valóban így is nevezték el ezt a figyelemre méltó „készüléket”. A kerti barnacsiga ( Cantareus aspersus), és más - legalább 4 szárazföldi csiga családba tartozó – faj egyedei lövöldöznek „szerelemnyilakat” partnereik testébe. A 9 mm hosszú, hegyes mészdárdákat az ivartraktus nyílás körüli nyálkatermelő mirigy készíti. Mikor két csiga találkozik, olyan testhelyzetet vesznek fel, hogy sikeresen át tudják tenni egymás ivarnyílásába hímivarsejtjeiket, azonban előbb még útnak indítják nyilaikat, hogy azok a másik testébe fúródjanak. Ronald Chase, a McGill University kutatója is furcsállta ezt a szokást, ami nem csoda, hiszen milyen dolog megtorpedózni a leendő partnert! A XIX. században ugyan született egy teória a rejtély megoldására: a dárda a partnerre tényleg mint Ámor nyila hat, annak párzási kedvét növeli. Chase könnyen döntötte meg ezt a hipotézist vizsgálatai során. A szűz csigák ugyanis nem lövöldöznek első párzásuk alkalmából, illetve a csigák sokszor (50%-ban) hibázzák el a lövést. Ekkor a dárdák mintegy visszapattannak a célpont bőréről, és nem fúródnak annak húsába. Saját és mások vizsgálatai alapján megállapította, hogy párzás jellege (pl. az udvarlás hossza) semmit sem változik annak függvényében, hogy sikeres volt-e a dárdavetés, vagy sem. Chase-nek új magyarázat keresésébe fogott, miután a régi feltételezést sikerült megcáfolnia. Arra a felfedezésre jutott, hogy azok a csigák, amelyek sikeresen megtorpedózták a partnerüket, nagyon komoly előnyhöz jutnak a szaporodási sikerüket illetően. Ugyanis kétszer annyi utóduk születik, mint annak, aki a párzás közben elvétette a dárdavetést. A szarudárdát a kerti csigáknál ragadós váladék borítja. A kutatás következő fázisában arra a kérdésre kerestek választ, hogy a dárda hordoz-e valami megtermékenyítést elősegítő anyagot. Kioperálták a csigák ivartraktusát, amely a hímivarsejteket fogadja, majd bekenték a dárda nyálkájával. Ennek következtében az ivarcsatorna összehúzódott. Chase szerint ezzel az összehúzódással az ivarcső a spermiumokat a megtermékenyítés irányába juttatja, ahelyett, hogy azok az őket felemésztő mirigybe kerülnének. A felfedezés azt sejteti, hogy a dárda egyfajta drogot juttat a célpont testébe. Chase arra is kíváncsi volt, hogy önmagában a szurkálásnak is van-e valamilyen hatása. Kollégája, Katrina Blanchard vizsgálta meg ennek valószínűségét. 200 kerti csigából eltávolította a dárdához tartozó mirigyet. Mikor a csigák párzottak, a kutatónő maga vállalta a szerelmeskedők szurkálását egy injekcióstűvel, amellyel sóoldatot vagy dárdanyálka-kivonatot juttatott a csigák testébe. Beigazolódott, hogy önmagában a szurkálás, vagy a sóoldat nem fejtett ki semmilyen érzékelhető hatást, viszont a dárda váladéka a megtermékenyítés hatékonyságát jelentősen növelte (Proceedings of the Royal Society B, 2006. június 22.). A kerti csigáknál egy szúrás is elég, más fajok azonban szerelemdárdáikat tőrként forgatják a partnerük testében. Egy japán csiga közel háromezerszer döfi szerelmébe dárdáját a párzás során. Koene és Satoshi Chiba, a Tohoku University (Sendai, Japán) kutatója az American Naturalist tudományos folyóirat októberi számában ismertették kutatásuk eredményét. A rokon fajok vizsgálata alapján kiderítették, hogy a drasztikusabb, többszöri dárdahasználat fejlődött ki előbb, az egyszeri később jelent meg. Koene és munkatársa éppen azért vizsgálta ezen csigák családfáit, hogy bizonyítékot találjon a fegyverkezési verseny evolúciós eszkalációjára. Hinrich Schulenburg (University of Tübingen) kollégájával együtt úgy találták, hogy a Helicoidea csigák egy fajon belül két jelleget is kifejlesztettek. Egyrészt a peremmel rendelkező dárdájuk több váladékot szállít, másrészt a női ivarvezetékük meghosszabbodott volta csökkenti ezen váladék hatékonyságát azzal, hogy annak nagyobb területen kell hatnia. A két ellentétes hatású jelleg jól mutatja a konfliktus súlyosbodásának következményeit (BMC Evolutionary Biology, 2005. március 30.) Habár a fenti példák hatásosak, Chase szerint még sincs arra meggyőző bizonyíték, hogy nőstény és hím érdekek csapnának össze a kerti csigáknál. Chase és kolléganője, Kristin Vaga semmi egyértelmű viselkedési bizonyítékát nem találta konfliktusnak (Behavioral Ecology and Sociobiology, április). Eddig elsősorban a csigák szerelem-dárdái voltak a tudományos figyelem középpontjában. Most már egyéb biológiai „szerkezetekre” is felfigyeltek. A szintén hímnős közönséges földigiliszta (Lumbricus terrestris) vizsgálatánál kiderült, hogy az egyedek 40 speciális szőre közül közel 30 átfúrja a partnere bőrét párosodás közben. Koene, Michiels és Tina Pförtner, a Westfaelische Wilhemls University (Münster, Németország) kutatója szerint ezek a szőrök megváltoztatják a partner spermiumfelvételét, valószínűleg kémiai anyagok révén (Behavioral Ecology and Sociobiology, 2005. december). Anthes egy tengeri férget (Siphopteron quadrispinosum) vizsgált. Annak hímivarszervéhez egy tőrszerű képlet is csatlakozik, amely belefúródik a partnere bőre alá párzás közben. A fogadó ettől belassul, ezért a kutató úgy gondolja, valamiféle nyugtatót injekcióznak egymásba. Habár a legtöbb a hímnős a hím szerepben jóval agresszívabb, Michiels az ellenkezőjére is talált néhány példát. Egy XX. század eleji beszámolót idézett, amely egy ritka európai laposféregről szól, amelynek nincs hímivarszerve. Azonban egy álpénisszel támadnak a másikra, és annak testéből távolítják el a hímivarsejteket. A párzó férgek normális esetben kicserélik a spermiumjaik egy részét, visszahátrálnak egy kis időre, majd újra jöhet a következő menet. Általában 5-8 menetből áll a párosodásuk. Azonban, mikor az egyiküknél a kutatók megakadályozták a hímivarsejtek áramlását, a partnere megszakította a párosodást a 2-4 menet után (Current Biology, 2005. október 11.). Viszont, amikor a kutatók egy másik fajnál (Chelidonura sandrana) is elvégezték a fenti kísérletet, nem kapták ugyanezt az eredményt, a férgek ugyanúgy folytatták a párzást. A fordulat csak megerősítette Michiels azon meggyőződését, hogy hímnősök világa mennyire különbözik a váltivarúakétól. Susan Milius írása nyomán
|