Pratite nas na facebook-u

android aplikacija
trazim posao
Preporučujemo

Sajt za nastavnike biologije Biologija za osnovce Božanstvena biologija
Violetina biologija
Riznica znanja
Volim biologiju
Ekoblogomanija

 

 

Smisao polnog razmnožavanja

 

parovi zivotinja

Jedinke dolaze i odlaze, ali na određeni način one pobeđuju vreme. To postižu razmnožavanjem, tj.ostavljem potomstva. Jedinke mogu da žive bez razmnožavanja ali vrste ne mogu da opstanu bez reprodukcije. Život na Zemlji ne bi postojao ukoliko biljke i životinje ne bi ostavljale iza sebe potomstvo. Razmnožavanje garantuje opstanak i produžetak vrste. Vrsta koja ne reprodukuje dovoljno potomaka zauvek će nestati sa lica Zemlje, tj. izumreće. U prošlosti se to događala više puta. Najpoznatiji primer je grupa gmizavaca koja je pod nepoznatim okolnostima izumrla pre 60 miliona godina. Bili su to dobro poznati dinosaurusi, koji su svoje mesto pod Suncem ustupili sisarima, kojima i sami pripadamo.

Neke životinje se razmnožavaju sporije a neke brže. Neke polnu zrelost dostižu ranije a neke kasnije. Npr. neke vrste muva polnu zrelost dostižu nakon 10-14 dana života a daju oko 900 potomaka godišnje dok je zec zreo nakon 8 meseci života a godišnje ima 10 -30 naslednika. Slonice polnu zrelost dostižu između desete i trinaeste godine života, a plodne su do 50. godine. Trudnoća im traje 20-22 meseca , što je najduža trudnoća u prirodi. Mlade rađaju svakih 4-9 godina pri čemu je reprodukcija veća za vreme kišnih sezona. Životinje sa velikim brojem potomaka ne vode brigu o potomstvu dok životinje sa manjim brojem potomaka vreme troše na odgajanje i zaštitu potomaka te na taj način smanjuju potrebu za reprodukcijom.

Pre nego što pređem na rituale koji prethode parenju dozvolite mi da se osvrnem na neke osnovne pojmove vezane za ovu temu. Šta znače pojmovi reprodukcija,polno,bespolno, parenje i kopulacija ? Pod reprodukcijom (čitaj rađanjem) podrazumevamo biološki proces po kome novi organizmi nastaju od svojih roditelja. Ovaj proces je jedna od karakteristika svih živih bića. Sve poznate metode razmnožavanja grupisane su u dve kategorije: bespolno (aseksualno) i polno (seskualno) razmnožavanje. Kod bespolnog, pojedinac može da se reprodukuje bez učešća druge jedinke svoje vrste pri čemu je potomstvo identično roditelju jer je izostalo mešanje gena. Dok polna reprodukcija zahteva angažovanje dve jedinke ili dva gameta (polne ćelije) suprotnog pola pri čemu potomstvo ima novu kombinaciju genu koja se uvodi u populaciju.

Polnom razmnožavanju prethodi parenje.
Parenjem podrazumeva spajanje jedinki suprotnog pola ili hermafroditnih organizama. Spajanje polnih organa dve polno zrele jedinke poznato je kao kopulacija.

Rituali parenja nekih životinja su veoma začuđujući.


Npr. Parenje truta i matice dešava se u vazduhu pri čemu trut obuhvata maticu sa gornje strane tako da deo svog polnog organa ubaci u polni sistem matice a zatim i celokupnu količinu muških polnih ćelija. Nakon tog čina trut pada kao paralisan i uginjava a matica nastavlja svoj let dok iz nje visi deo trbuha i polnog organa truta koji je svoj život završio daleko od košnice. Ostatak od truta koji je odrubio deo svog tela i sprečio druge bespilotne letelice u vazduhu da oplode maticu, ukloniće pčele u košnici. To im je dokaz da se matica parila.

trut i matica u letu trut ubacuje spermu trut pada

Preuzeto sa www.texasdrone.com

 

Ova strategija se verovatno pokazala veoma uspešnom dok je usvojena i od strane pauka ose (Argiope bruennichi) koji tđ. žrtvuje svoje genitalije kako bi osigurao potomstvo. Time smanjuje konkurenciju svojoj spermi u oplodnji ženke. Ovi mužjci moraju da imaju dobar proračun pri parenju jer se ženke u proseku pare 25 sekundi a nakon toga napadaju i proždiru manjeg mužjaka tako da on zapravo ima samo jednu šansu da prenese svoje gene na potomstvo. Matematika ne sme da im zakaže !

pauk osa
Pauk osa -Argiope bruennichi . Preuzeto sa www.naturefg.com


U porodici hijena pantalone nosi ženka. One su veće, jače i sasvim sigurno agresivnije od muškaraca. One imaju pseudopenis koji je u ustvari povećan klitoris i mogu da ga podignu u zavisnosti od njihove volje. Samim tim imaju potpunu kontrolu nad parenjem tj. mogu kontrolisati s kim će se pariti. Da bi se pario mužjak mora ubaciti penis u njen pseudopenis što je za njega sigurno teško ali verovatno ni blizu poređenja sa ženkom koja mora na svet doneti mladunče kroz penis ! Pored parenja i rađanja pseudopenis koriste i za uriniranje Obzirom da su ženke veće od mužjaka i da imaju strateški građene polne organe one su te koje se pitaju s kojim mužjakom će se pariti.

pseudopenis hijene pseudopenis
Preuzeto sa www.omgfactsonline.com Preuzeto sa www.pedaltothemetal.tumblr.com


Ženka žirafe bira svoju srodnu dušu na osnovu dominacije koju je mužjak postigao u borbi sa drugim mužjacima.To doprinosi prenošenju najboljih gena na mlade. One namaju sezonu parenja već su za parenje spremne svake dve nedelje (kada se nalaze u estrusu) tokom cele godine. Kada se ženka nalazi u estrusu ona ispušta feromone kako bi mužjak znao da je zainteresovana za parenje. Kada mužjak nađe ženku u estrusu on svojim nosom dodiruje njenu zadnjicu kako bi joj dao signal da urinira. Ona mu urinira u usta i tek pomoću ukusa određuju da li je spremna za parenje ili ne. No, tu nije kraj ove priče. Izgleda da ni ta vrsta žrtvovanja nije dovoljna. Do parenja će doći kada ona odluči a do tada je mužjak prati u stopu sa nadom da neće reći : "Ne hvala".

zirafa u estrusu
Preuzeto sa www.threadless.com

Zar to sve nije moglo na lakši i bezbolniji način da se dogodi ?

Traganje za odgovarajućim partnerom ponekad je veoma težak zadatak a nekad čak i po život opasna aktivnost. U potrazi za dobrom prilikom sve je dozvoljeno. Različiti trikovi, prevare i obmane ovde su uobičajena pojava. Omogućiti opstanak vrste i širenje vlastitih gena na prvi pogled ne deluje nimalo lako.
Međutim stvari ne moraju uvek biti tako komplikovane. To nam dokazuju vrste koje su ovladale partenogenezom (devičanska oplodnja).

Još je 1958.godine na Kavkazu ruski zoolog Ilija Dorevskij otkrio populaciju gušterica Darevskia saxicola, u kojoj nije mogao uočiti mužjaka , a iz neoplođenih jaja razvio se podmladak. U ovom slučaju spermatozoidi nisu bili preko potrebni. Sve jedinke su bile kopije svoje majke. Ovaj gušter je prvi, nauci poznat primer kičmenjaka koji se ne razmnožava polno već partenogenezom. Kasnije je otkriveno još 74 vrste riba, gmizavaca i vodozemaca koji se ovim načinom razmnožavaju .

darevskia_saxicola
© David Modrý Darevskia saxicola

Čemu onda polno razmnožavanje ako su one same sebi dovoljne ? Odgovor sledi u daljem toku teksta.

No, ipak većina kičmenjaka i mnogih beskičmenjaka potroši veći deo svog života na "nužno zlo" , polno razmnožavanje. Gotovo svaka vrsta poseduje sebi svojstven način polnog razmnožavanja koji uključuje posebne tehnike i rutuale a sve u cilju produžetka vrste. Načini razmnožavanja su vrlo raznovrsni, idu od grupnog polnog odnosa koga preferiraju patuljaste šimpanze bonobo (Pan paniscus) do oplodnje na daljinu kod škorpija.

Seksualne aktivnosti kod bonoboa su veoma značajne u društvenoj komunikaciji. Polni odnos im služi kao pozdrav, kao znak pomirenja posle sukoba pa čak i kao zamena za hranu.

bonobo šimpanza
Bonobo šimpanza jedna od najmiroljubivijih vrsta među sisarima koja parenjem umiruje agresivnost

 

Iako su opremljene jakim kleštima i otrovnom žaokom za škorpije se može reći da su veoma oprezni ljubavnici. Mužjak prilazi ženki i pažljivo prihvata njena klešta svojim, oboje savijaju telo u obliku luka i počinje zavodnički ples koji može trajati nekoliko sati ili čak dana. Nakon toga mužjak odlaže nadasve vredne poklone, paketiće spermatozoida (spermatofore) na tlo i vuče ženku preko njih sve dok ih ne pokupi. Priznaćete, nimalo lak način. Ženka rađa od 6 do 90 živih mladunaca u zavisnosti od vrste i kvaliteta staništa. Bebe su bele boje i potpuno su formirane. Majka ih nosi na svojim ledjima. Posle dve nedelje, kada su se već jednom presvukle, mlade škorpije napuštaju svoju majku da bi živele samostalno.

 

 

udvaranje skorija spermatofora mladunci skorpije na ledjima majke
Mužjak zgrabi ženku kleštima u zavodničkom plesu Paketić spermatozoida koji će ženka pokupiti Mladunci na leđima majke

 

Naučnici su otkrili da neke vrste paukova masiraju svoje partnere pre parenja. Mužjak vrste Nephila mnogo je manji u poređenju sa ženkom i ceo može da joj se popene na leđa. To je kao da poredite kozu i slona. Kada uspe da se popne na leđa ženke počne da ispušta svilenkaste niti od kojih inače pravi mrežu i time je masira. Ipak, u ovom slučaju, nije reč o romantici, već više o triku za preživljavanje - budući da je ženka toliko velika i da bi, ukoliko joj nije do toga, lako mogla da zgrabi i pojede mužjaka. Ovo je njegov način da je opusti i stvori atmosferu za svoje prave namere. Ovakav vid parenja može im uzeti dosta vremena.

 

 

 

 

Iako je rezultat polnog i partenogenetskog razmnožavanja isti a to je dobijanje vlastitog potomstva treba naglasiti da do mešanja genetičkog materijala dolazi samo polnim razmnožavanjem. Pitamo se da li polno razmnožavanje ima i neke nedostatke ? Pa naravo, slušali ste sigurno dosta o tome . Ono sa sobom nosi i brojne rizike i opasnosti kao što su polno prenosive bolesti, neverstvo partnera pa čaki smrt zbog opasnih seksualnih radnji i predatora jer u doba parenja životinje slabije uočavaju svoje predatore a na hranu gotovo i zaborave.

Kako mužjak može povećati verovatnoću produžetka svoje vrste ? Pa, upravo stupanjem u odnose sa više ženki, svidelo se to njima i ne. Nasuprot njima ženke ulažu mnogo više energije u trudnoču i brigu o potomstvu te bi nova parenja samo povećala i ovako postojeći rizik za opstanak mladih. Ukoliko potomstvo sledi prebrzo jedno za drugim, šanse za preživljavanje ženke i mladunčadi se smanjuju. Ženka obično ima više udrvarača a udvaranje znaju biti baš maštovita.

Jeleni ukrštaju rogove uz jak udarac pri čemu dominantni mužjaci imaju znatno veću reprodukciju, mužjaci ptice vrtlarice zaista se mnogo trude (Ptilonorynchidae), nude na pregled umetnički oblikovana i ukrašena gnezda, ribe koljuške (Gasterosteidae) pokazuju svoj žarkocrveni stomak. Na kraju odluku donosi ženka. Izbor će pasti na najjačeg, najveštijeg ili najprivlačnijeg kandidata. Ponekad upadljivi ukrasi i boje prosca mogu biti i vrlo opasni jer privlače predatore. Sa druge strane te njegove osobine su potvrda posedovanja vrednih gena. Obzirom da dama treba da osigura zdravo potomstvo izabraće većinom najjačeg i najupadljivijeg prosca.


Ni ženke se često ne zadovoljavaju samo sa jednim partnerom. Često se pare i više puta sa različitim partnerima te se loptica prebacuje na spermatozoide koji hitaju prema jajnoj ćeliji. I ovoga puta najveće šanse u oplodnji ima najbrži i najzdraviji. Neke ženke čuvaju spermatozoide u posebnim organima kako bi pri narednom parenju došlo do trke među njima i kako bi najbolji stigao do jajne ćelije. Jedna vrsta gmizavaca može tako da ih čuva i duže od 2 godine . Ovaj način čuvanja spermatozoida može umanjiti uspeh drugih mužjaka pa i oni ne tako naivni uzvraćaju istom merom. Neki mužjaci nakon parenja zatvaraju matericu ženke nekom vrstom čepa dok mužjaci nekih paukova otkinu deo svog polnog organa da bi začepili polni otvor ženke. Ta praksa svojstvena je pauku osi o kome ste čitali gore.

Nasilni polni odnosi u životinjskom svetu nisu retka pojava tako da neku mužjaci ne čekaju pristanak ženke. Primer imamo kod kita i krevetne ili posteljne stenice (Cimex lectularius). Stenice imaju surovu tehniku razmnožavanja. Mužjak praktikuje traumatičnu oplodnju tako što zabada svoj polni organ koji više izgleda kao neko hladno oružje, oblika mača, nego kao polni organ u trbušnu duplju svoje ženke . Pri tome uopšte ne obraća pažnju na ženku i na položaj njenih polnih organa. Ejakulirala u telesnu šupljinu a ubrizgano seme putem krvotoka dospeva do jajnika.

Ovaj sistem parenja je verovatno nastao kao posledica izbegavanja parenja i slamanja ženskog otpora.

traumatična oplodnja
Preuzeto sa www.en.wikipedia.org

No, nežniji pol nije uvek i slabiji. Ženka vodene stenice (Abedus herberti) će na silu nalepiti svoja jajašca na mužjakova leđa. Nekada joj za to treba baš snaga. Vođena željom da iskoristi celokupnu zalihu svojih jajašaca ponekada treba da savlada četvoricu svojih tvrdoglavih mužjaka i prisili ih da nose oko 150 jajašaca. Kada položi jaja ženka nestane a brigu o njima preuzima mužjak. Kako život provodi u stajaćim vodama gde je manjak kiseonika, a koji je preko potreban embrionima, samohrani otac se suočava sa novim problemima, kao da mu nije dovoljan teret i tih 150 jaja. Ali na scenu stupa njegova snalažljivost. Smešta se na neki kamen ili grančicu neposredno ispod površine vode gde je koncentracija kiseonika najveća i naizmenično savija i opruža noge kako bi voda nežno prelazila preko jaja koja su u razvoju, i tako im obezbedila kiseonik. Otac izvodi neku vrstu plesa umesto veštačkog disanja. Povremeno se čak podiže iznad površine vode kako bi sprečio razvoj plesni. Priznajte da ste na tren posumnjali u njegove sposobnosti jer treba sačuvati ta silna jajašca ?

Abedus herberti-vodene stenica
Mladi se izlegu posle 3 nedelje (preuzeto sa www.en.wikipedia.org)

 

Ima slučajeva kada je parenje za ženku krajnje rizično. Npr. kod vodenih stenica (Gerromorpha) prilikom parenja ženka dugo leži u vodi dok na nju vrebaju grebežljive stenice. Neke ženke poseduju trnolike izrasline kojima pokušavaju upornog udvarača držati što dalje od sebe. Ali , mužjaci imaju drugu vrstu oružja u obliku kukastih nastavaka kojima čvrsto hvataju ženku. Neki su otišli mnogo dalje, na penisu imaju zadebljanje obraslo trnolikim nastavcima koji se u ženskom polnom sistemu naduva i pričvrsti za ženku. Izrasline, bodlje i četine na penisu mnogih vretenaca stimulišu ženku ili uklanjaju spermu prethodnika. Penis rakuna kao i nekih drugih životinja učvršćuje kost. Kod kitova usana penis je dug 3m i čuva se u posebnoj "torbi" smotan.

Te stvari nisu ni kod puževa ništa jednostavnije. Puževi su hermafroditi, što znači da imaju i muške i ženske polne organe. Proces parenja nije uopšte jednostavan i obuhvata nekoliko faza, počinje fazom privlačenja preko složenog udvaranja do konačne kopulacije. Kao i sve drugo u životu ni susret puževa spremnih za parenje nije puka slučajnost. Na glavi poseduju žlezde koje luče mirisne polne atraktante poznatije široj masi kao feromoni. Oni su ti koji će spojiti puževe. Udvaranje puževa je veoma znimljiva stvar koja počinje podizanjem glave i ravnog stopala prema partneru . Pri parenju oni združe glave i pokušavaju polni ud uvući u polni sistem partnera. Ova vrsta parenja prestavlja samo razmeni genetičkog materijala što je bitno za održavanje genetičke varijabilnosti vrste. Nakon ovakvog načina "parenja" obe jedinke mogu da polažu minimalno 50 jajašaca. Polaganje jaja mogu da obavljaju i do šest puta godišnje iako za razvoj odrasle jedinke treba oko 2 godine. Životni vek većine vrsta ne traje duže od 5 do 7 godina. Ako prilikom parenja nesretnom udvaraču bude odgrižen penis ne preostaje mu ništa drugo nego da ostatak života provede kao ženka.

 

Ribe iz porodice lubina (Moronidae) mogu tokom razvoja četiri puta menjti pol. Npr. brancin ( Dicentrarchus labrax) pripada porodici lubina. Neke Cyprinodontidae su funkcionalne ženke a nakon određenog stepena razvoja se pretvaraju u mužjake. Ima slučajeva da je jedinka najpre mužjak a zatim ženka. Npr. kod orade (Sparus aurata iz porodice Sparidae) inverzija pola nastupa u trećoj godini, međutim zapaženi su primerci ženki pre tog perioda, kao i stariji mužjaci. Proces diferencijacije pola kod riba je vrlo raznovsrtan i labilan i na njega se može uticati različitim fizičko-hemijskim i biološkim faktorima (npr.menjanjem ishrane i temperature ili dodavanjem hormona).

Druge vrste pribegavaju samooplođenju kako bi se brže rasprostranile. Kakve li snalažljivosti? Takva je goveđa pantljičara Tenia saginata, koja je zarobljena u telu domaćina i obzirom na taj zarobljenički život nema šanse da bira životnog saputnika ni da bude birana. Iako je naziv dobila po govečetu u njemu se nalazi samo u larvenom obliku a kao pantljičara parazitira u crevu čoveka. Kako dostiže dužinu i do 10m ima veliki broj članaka, koji se kreće do 2000, a na svakom je polni otvor i izraslina koja ima funkciju penisa. Nakon samooplodnje članak prepun jajašaca će se odvojiti i organizam nesrećnog domaćina će ga preko stolice izbaciti napolje i tako rasprostirati gospođu Teniju koja kod čoveka uzrokuje brojne smetnje i oštećenja.

Sve ovo nam nameće pitanje kakav je smisao ovih iscrpljujućih polnih odnosa obzirom da postoje organizmi koji se razmnožavaju deobrom ili pupljenjem kao što su npr.dupljari. Oni ne samo da štede vreme jer ne moraju tražiti partnera nego i celokupan genetički materijal prenose svojim potomcima i tako postaju besmrtni. U ovom slučaju svaka je jedinka sposobna dati potomstvo što u polnom načinu razmnožavanja nije slučaj. Tu privilegiju ima samo jedan partner.

Ukoliko stvari sagledamo i sa druge strane videćemo da polno razmnožavanje ima brojne prednosti i dosta dobra opravdanja. Više vrste se jedino stalnim "mešanjem" gena tj. stvarnjem njihovih novih kombinacija, mogu održati zdravim i otpornim i uspešno održati korak sa svojim predatorima. Polna reprodukcija uvodi novu genetsku varijaciju u vrstu što može biti korisno na duže staze. Varijacije ili mutacije mogu biti štetne ili korisne za životinju, što će dovesti do ranog ugunuća ili do reprodukcije. Reprodukcijom se održavaju korisne mutacije što vodi prečišćavanju vrste i opstanku najboljih koji će se snaći u teškim vremenima. Zapravo prirodna selekcija voli zdrave gene. Ovo izostaje kod bespolnog razmnožavanja gde je gentski kod potomaka isti sa roditeljskim.

Primer ove genetske variacije mogu biti razlike između vas i vaših roditelja.