REKLAMA


 

REKLAMA


 

Penis żuka Callosobruchus analis wyposazony w kolce służące  do przytrzymywania samicy Penis żuka Callosobruchus analis wyposazony w kolce służące do przytrzymywania samicy Johanna Rönn, Department of Animal Ecology, Uppsala University

Nierówność płci nie jest wyjątkową cechą naszego gatunku. To zjawisko szeroko rozpowszechnione w przyrodzie, które wynika z różnicy w nakładzie środków inwestowanych w rozmnażanie. Jakie strategie przyjmuje każda ze stron tego konfliktu? I której komfort okazuje się ostatecznie mniej istotny?


Plesnar_Agata

Autorką tekstu jest Agata Plesnar-Bielak
Instytut Nauk o Środowisku
Uniwersytet Jagielloński, Kraków
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.  

 

Dr Agata Plesnar-Bielak zajmuje się doborem i konfliktem płciowym oraz ich wpływem na różne procesy ewolucyjne i populacyjne. Interesują ją także mechanizmy ewolucyjne pozwalające na współwystępowanie w populacjach niektórych gatunków dwóch rodzajów samców o odmiennym wyglądzie i strategii reprodukcji. 

  


Początków tego konfliktu trzeba szukać u zarania płci, kiedy pierwsze komórki rozrodcze zróżnicowały się i wyspecjalizowały, dając początek plemnikom i komórkom jajowym. Wytworzenie dużych i bogatych w substancje odżywcze jajeczek jest dla organizmu samicy znacznie bardziej kosztowne niż dla organizmu samca wytworzenie małych plemników. Zatem każda z płci przyjmuje inne strategie rozrodcze.

 

Samce, dysponując ogromnymi ilościami „tanich” plemników, próbują zapłodnić jak najwięcej partnerek, ponieważ od liczby udanych kopulacji zależy liczba pozostawionego przez nich potomstwa. W przypadku samic zaś liczba potomstwa odpowiada płodności, którą można rozumieć jako tempo wytwarzania „drogich” komórek jajowych. Optymalna liczba kopulacji jest u nich znacznie niższa niż u samców, ponieważ każda pociąga za sobą koszty w postaci ryzyka zarażenia się od samca różnymi chorobami, niebezpieczeństwa ataku drapieżnika podczas samego aktu czy też po prostu straty czasu i energii. Liczba partnerów nie ma więc dla samicy dużego znaczenia, kluczowa jest natomiast ich jakość. Silny samiec, w dobrej kondycji, gwarantuje przekazanie potomstwu dobrych genów, a także zapewnia ochronę, opiekę nad potomstwem czy też bogate w pożywienie terytoria. Samice – a dokładniej ich komórki jajowe – stają się ograniczonym zasobem, o który samce rywalizują między sobą. Dobór naturalny faworyzuje adaptacje zapewniające zwycięstwo w tej konkurencji – nawet wówczas, kiedy cechy takie przynoszą szkodę samicom.

 

Kopulacyjne błędne koło

 

Skoro dla samców najważniejsza jest jak największa liczba kopulacji, dobór płciowy wyposażył je w szereg cech, dzięki którym potrafią nakłonić, a czasem po prostu zmusić partnerkę do kopulacji. U samic z kolei powstają różne kontradaptacje chroniące je przed manipulacją ze strony samców, ponieważ spodziewany zysk z ewentualnego kojarzenia jest dla nich niższy, a sam akt płciowy dodatkowo wiąże się z kosztami. Opór ze strony partnerek nie jest dla samców korzystny, dlatego w odpowiedzi powstają u nich kolejne adaptacje, które pozwalają go przezwyciężyć. I tak bez końca.

Traumatyczna inseminacja u pluskiew (Cimex lectularius). Samiec przekłuwa ciało samicy i wstrzykuje spermę bezpośrednio do jej jamy ciała. Fot. Rickard Ignell, Swedish University of Agricultural Sciences

W wyniku konfliktu płciowego dotyczącego częstości kopulacji u wielu gatunków powstały przedziwne struktury morfologiczne służące przytrzymaniu samicy i zmuszeniu jej do kopulacji. Takie „przyrządy” najczęściej występują u owadów, ale wymuszanie zdarza się także wśród innych grup zwierząt. Dla przykładu u kaczek chętny do kopulacji samiec atakuje samicę i przytrzymuje ją dziobem, a do tej walki często dołączają się inne samce, co ma dla niej często opłakane skutki. Szacuje się, że zjawisko to jest przyczyną aż 7-10% rocznej śmiertelności samic tego gatunku! Najbardziej chyba ekstremalnym przykładem jest tzw. traumatyczna inseminacja występująca np. u pluskiew. Samiec nakłuwa ciało samicy i wstrzykuje swoją spermę bezpośrednio do hemolimfy (odpowiednik krwi u tych zwierząt), z którą plemniki płyną do jajników samicy. Taki sposób zapłodnienia jest dla samicy dużym obciążeniem, na które składa się wyciek hemolimfy czy ryzyko infekcji rany. W toku ewolucji samice wykształciły więc różne sposoby zapobiegania gwałtownym zachowaniom partnerów, a u niektórych gatunków powstały nawet specjalne „paragenitalia” w miejscu wkłuwania się samców.

 

Walczące plemniki

 

Konflikt płci nie kończy się jednak wraz z kopulacją. Już po niej w drogach rodnych samicy toczą się zaciekłe wojny pomiędzy plemnikami pochodzącymi od różnych samców (u wielu gatunków samica kojarzy się więcej niż z jednym partnerem). W związku z nią u samców występuje tendencja do powiększania się rozmiaru jąder, produkcji dużej ilości szybko poruszających się plemników, a także wyposażanie ejakulatów w substancje potrafiące niszczyć lub usuwać z dróg rodnych partnerki plemniki poprzednich partnerów. U muszek owocowych odkryto aż 140 różnych białek produkowanych wyłącznie przez męskie gruczoły rozrodcze.

 

Wojny plemników nie pozostają też bez wpływu na samice. Na przykład płyny nasienne samców muszki owocowej, które mają zwiększać szanse plemników na zwycięstwo w wojnie z plemnikami konkurentów, są dla samic toksyczne. Jednocześnie zawierają one substancje pobudzające samice do intensywnej produkcji jaj, co odbija się negatywnie na jej możliwościach reprodukcyjnych w przyszłości. Powodują także korzystne dla samców zmiany w zachowaniu samic.

 

Rezultatem wojen plemników jest też wygląd narządów rozrodczych wielu gatunków zwierząt. Bywają one wyposażone w specjalne struktury, przypominające na przykład haczyki lub kolce, które umożliwiają im usuwanie plemników konkurentów z ciała samicy. Struktury te często powodują rany, które w przypadku wielu kopulacji skracają samicom życie.

 

Reprodukcyjna kalkulacja

 

Mimo panującego powszechnie przekonania, że budowa narządów kopulacyjnych samców i toksyczność ich płynów nasiennych to efekt uboczny wojen plemników, istnieje hipoteza (choć na razie słabo potwierdzona), że wyrządzanie partnerkom szkody może być dla samców korzystne samo w sobie. Wszelkie uszkodzenia ciała samicy mają wpływ na długość jej życia, a w perspektywie niedługiej śmierci powinna ona zainwestować wszystkie swoje zasoby w potomstwo, które będzie owocem przeprowadzanej właśnie kopulacji, zamiast oszczędzać je z myślą o kolejnej reprodukcji w przyszłości. Brutalnemu samcowi taka sytuacja gwarantuje zatem większą liczbę potomstwa z takiej kopulacji. Co więcej, zraniona samica będzie powstrzymywać się od kolejnych kopulacji. A to zmniejsza ryzyko, że sperma jednego samca zostanie pokonana przez plemniki następnego partnera.

 

 

Chcesz wiedzieć więcej?

Arnqvist G., Rowe L. (2005). Sexual Conflict. Princeton, NJ.: Princeton University Press.
Chapman T., Arnqvist G., Bangham J., Rowe L. (2003) Sexual conflict. Trends Ecol Evol 18: 41-47. doi: 10.1016/S0169-5347(02)00004-6.
Pfiester M., Koehler PG., Pereira R.M. (2009) Sexual conflict to theextreme: traumatic insemination in bag Bed Bugs. American Entomologist 55: 244-249.


Academia nr 1 (37) 2014

Oceń artykuł
(0 głosujących)

Tematy

agrofizyka antropologia kultury antropologia społeczna archeologia archeometalurgia architektura Arctowski arteterapia astrofizyka astronomia badania interdyscyplinarne behawioryzm biochemia biologia biologia antaktyki biologia płci biotechnologia roślin borelioza botanika chemia chemia bioorganiczna chemia fizyczna chemia spożywcza cywilizacja demografia edukacja ekologia ekologia morza ekonomia energia odnawialna etnolingwistyka etnomuzykologia etyka ewolucja fale grawitacyjne farmakologia filozofia finansowanie nauki fizyka fizyka jądrowa gender genetyka geochemia środowiska geoekologia geofizyka geografia geologia geologia planetarna geoturystyka grafen historia historia idei historia literatury historia nauki historia sztuki humanistyka hydrogeologia hydrologia informatyka informatyka teoretyczna internet inżynieria inżynieria materiałowa język językoznawstwo kardiochirurgia klimatologia kobieta w nauce komentarz komunikacja kosmologia kryptografia kryptologia kulinaria kultoznawstwo kultura lingwistyka literatura literaturoznawstwo matematyka medycyna migracje mikrobiologia mineralogia mniejszości etniczne mniejszości narodowe modelowanie procesów geologicznych muzykologia mykologia na czasie nauka obywatelska neurobiologia neuropsychologia nowe członkinie PAN 2017 oceanografia ochrona przyrody orientalistyka ornitologia paleobiologia paleontologia palinologia parazytologia PIASt politologia polityka społeczna polska na biegunach prawo protonoterapia psychologia psychologia zwierząt punktoza Puszcza Białowieska robotyka rozmowa „Academii” seksualność smog socjologia szczepienia sztuka technologia wieś w obiektywie wulkanologia zastosowania zdrowie zoologia zwierzęta źródła energii żywienie

Komentarze

O serwisie

Serwis naukowy prowadzony przez zespół magazynu Academia PAN.Academia Zapraszamy do przysyłania informacji o badaniach, aktualnie realizowanych projektach naukowych oraz imprezach popularyzujących naukę.

 

Dla użytkowników: Regulamin

Pliki cookies

Informujemy, że używamy ciasteczek (plików cookies) w celu gromadzenia danych statystycznych, emisji reklam oraz prawidłowego funkcjonowania niektórych elementów serwisu. Pliki te mogą być umieszczane na Państwa urządzeniach służących do odczytu stron, a korzystając z naszego serwisu wyrażacie Państwo zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.

Więcej informacji o celu używania i zmianie ustawień ciasteczek w przeglądarce: TUTAJ

Wydanie elektroniczne

Kontakt

  • pisz:

    Redakcja serwisu online
    Academia. Magazyn Polskiej Akademii Nauk
    PKiN, pl. Defilad 1, pok. 2110
    (XXI piętro)
    00-901 Warszawa

  • dzwoń:

    tel./fax (+48 22) 182 66 61 (62)

  • ślij:

    e-mail: academia@pan.pl