A csigák többsége hímnős, vagyis ugyanaz az egyed hím és női nemi szervekkel is rendelkezik, valamint képes mindkét fajta ivarsejt előállítására. Ez azonban nem jelenti automatikusan azt, hogy önmagukat is megtermékenyíthetik: a kerti barnacsiga például saját magával nem képes párosodni, mindenképpen partner kell hozzá.
A párzás során a hímnős csigák általában kölcsönösen adják át egymásnak a spermát, miközben mindkét egyed megtermékenyülhet. A kerti barnacsigánál viszont az adott párzásban egyértelműen meghatározott, melyik csiga játssza a hím és melyik a nőstény szerepét, ezért az önmegtermékenyítés helyett a partnerrel történő szaporodás biztosítja az utódok létrejöttét.
Mit jelent a hímnősség a csigáknál?
Az éticsiga, mint minden más csigafaj, hermafrodita állat, vagyis rendelkezik hím és női nemi szervvel, és képes mindkét fajta ivarsejt előállítására. A párzó egyedek egyszerre adnak át ondócsomagot egymásnak, amelyet a peterakásig párzótasakjukban tárolnak, és termékenyülnek meg.
Azonban míg a spermiumot korlátlan számban és könnyedén elő tudják állítani, addig petéket csak fáradságos munkával és korlátozott számban képesek termelni. Nem róhatjuk hát fel a csigáknak, hogy hosszas mérlegelés után döntik el, kiszemeltjük vagy udvarlójuk a legmegfelelőbb egyed-e arra, hogy utódaik nemzőjévé váljon.
A kétivarúság az állatok körében is gyakori. Joan Roughgarden stanfordi biológiaprofesszor azt állítja, ha eltekintünk a rovaroktól, az állatfajok 75 százalékától, azt fogjuk látni, hogy az állatvilág egyharmadát hermafrodita fajok képezik.
A hermafroditizmus nem ritka jelenség az élővilágban. A növények nyolcvan százaléka kétivarú, például a dohány vagy az alma, néhányuk esetében, mint a búzánál és a zabnál, az önmegtermékenyítés is előfordul.
Önmegtermékenyítés és partneres szaporodás
A hímnősség önmagában nem bizonyítja, hogy egy állat képes az önmegtermékenyítésre. A kerti barnacsiga minden egyede képes megtermékenyülni és megtermékenyíteni egyaránt, saját magával azonban nem képes párosodni, mindenképpen partner kell hozzá.
Ez a szaporodási mód azért előnyös, mert a párosodás során két különböző egyed örökítőanyaga találkozik. A csigák szaporodási rendszere ugyanakkor nem egyszerű, hiszen mindkét félnek érdeke, hogy a korlátozott mennyiségben előállítható petesejteket a lehető legalkalmasabb spermiumok termékenyítsék meg.
Ha egyikük úgy dönt, nem szeretné elmélyíteni az alakulófélben lévő kapcsolatot, a beteg csigákéhoz hasonló szaggal és ivarszervei lezárásával adja ezt a másik tudtára.
A párzás veszélyei és hosszú folyamata
Az étcsigákat a szabad ég alatt érhetjük tetten pásztorórájukon: az erdei avarban, egy napsütötte tisztáson, a kert zöldellő ágyásai között vagy éppen a terasz felforrósodott padlócsempéjén. Ez azonban közel sem a romantikáról, sokkal inkább a vakmerőségről szól, ugyanis a csigák párzás közben védtelenek a rájuk leselkedő ragadozóktól.
Ráadásul egy meglehetősen hosszú, két-három órás procedúráról beszélünk. A csigák először óvatosan, egymás körül körözve mérik fel potenciális partnerüket, lehetőséget adva az esetleges visszavonulásra.
Ha a szimpátia mégis kölcsönös, lassan megközelítik egymást, összeérintik csápjaikat, haslábaikat, és szerelmes ölelésben forrnak össze. David George Haskell amerikai biológus szerint mind az udvarlásuk, mind a közösülésük a jól koreografált diplomáciához hasonlatos.
Hiszen hiába kétneműek, egyáltalán nem mindegy, hogy kit engednek közel magukhoz.
Ámor nyila: a mésztüske szerepe
A kerti barnacsiga, vagyis a Cantareus aspersus, testének jobb oldalán, sok más puhatestű fajhoz hasonlóan mésztüskét visel, melynek közelében nyálkatermelő mirigy helyezkedik el. Ezt a szerelemtüskének, illetve Ámor nyilának is nevezett tüskét párzás során az éppen hímszerepet játszó csiga partnere testébe döfi.
A tüske szerepe sokáig ismeretlen volt. Kanadai kutatók szellemes kísérlettel igazolták, hogy a csigák párzás közben alkalmazott, nyálkával borított mésztüskéje, amit Ámor nyilának is neveznek, megduplázza a fogantatás esélyét.
A párzás során mindig az aktuális hímszereplő szúrja nyálkával borított tüskéjét a másikba. A kutatók azt vizsgálták, hogy maga a mésztüske, illetve az azt borító nyálka miként befolyásolja a nőstény szerepét játszó csiga szervezetében a spermiumok túlélését és célba jutását.
A montreali kísérlet felépítése
A montreali McGill Egyetem kutatói Robert Chase vezetésével érdekes kísérletet végeztek a tüskedöfés funkciójának felderítésére. Letörve 38 nőstény szerepet játszó kerti barnacsigát fejenként két-két hímmel pároztattak.
Mindegyik hím mésztüskéjét eltávolították, ennek visszanövése egy hetet vesz igénybe. A nőstények testébe az egyik hímmel való párzás előtt sóoldatot injekcióztak, a másikkal való párzás előtt pedig azt a nyálkát, ami normál körülmények között a mésztüskét borítja.
| A kísérlet eleme | Alkalmazott megoldás |
|---|---|
| Vizsgált állatok | 38 nőstény szerepet játszó kerti barnacsiga |
| Páronkénti hímek száma | két-két hím |
| Kontrollanyag | sóoldat |
| Vizsgált anyag | a mésztüskét borító nyálka |
| A mésztüske visszanövése | egy hetet vesz igénybe |
A kísérleti elrendezés lehetővé tette, hogy ugyanazt a nőstény szerepét játszó csigát két különböző hímmel pároztassák, miközben az egyik párzás előtt sóoldatot, a másik előtt pedig a természetes nyálkát juttatták a testébe.
A nyálka megduplázza a fogantatás esélyét
A kutatók az utódok genetikai elemzésével megállapították, hogy a nyálkainjekciót követően párzó hímek kétszer gyakrabban termékenyítették meg a nőstényt, mint a sóoldat befecskendezése után közösülők.
Ez az eredmény független volt az injekciók beadásának és a párzásnak a sorrendjétől. A különbség tehát nem abból adódott, hogy melyik hím párosodott előbb, hanem abból, hogy jelen volt-e a mésztüskét borító nyálka a nőstény szerepét játszó csiga szervezetében.
A csigák testébe kerülő spermiumot számos enzim támadja meg, így csak nagyon kevés hímivarsejt éli túl a párzást, és igen kicsi a megtermékenyülés esélye.
A mésztüskét borító nyálka egyes kivezetőcsövek összehúzódását hozza létre, így a nőstény szerepét játszó csigában kevesebb enzim szabadul fel, és több spermium képes eljutni rendeltetési helyére.
Az azonban, hogy milyen hatóanyagot tartalmaz ez a csodanyálka, továbbra is rejtély.
Miért fontos a mésztüske?
A mésztüske nem egyszerűen mechanikai eszköznek tűnik. A tüske által a partner testébe juttatott nyálka olyan élettani változást idéz elő, amely csökkenti a spermiumokat megtámadó enzimek hatását.
Ennek következtében több hímivarsejt maradhat életben, és nagyobb eséllyel jut el arra a helyre, ahol a petesejteket megtermékenyítheti. A kísérlet eredményei alapján a hím szerepét betöltő csiga így jelentősen növelheti annak valószínűségét, hogy saját spermiumai adják tovább az örökítőanyagát.
A jelenség jól mutatja, hogy a hímnős állatok szaporodásában nem elegendő pusztán a spermium átadása. A partner szervezetében lejátszódó folyamatok, a spermiumok túlélése és az ivarsejtek közötti verseny egyaránt meghatározhatja, melyik egyed lesz az utódok genetikai apja.
Csigák párzása
A hímnősség evolúciós magyarázatai
Roughgarden teóriája szerint az sem elképzelhetetlen, hogy a törzsfejlődés korai szakaszában kialakult legelső állatok hímnősek voltak. Úgy képzeli, a hímek azokból a kétnemű állatokból fejlődtek ki, akik fajtársaik megtermékenyítésében remekeltek.
Hatékonyságuk pedig lehetőséget adott más egyedeknek, hogy csak a tojások előállítására koncentráljanak, így válva nőstényekké. Roughgarden elmélete azonban még bizonyításra vár.
A csigák példája azt mutatja, hogy a hímnősség számos különböző szaporodási stratégiával kapcsolódhat össze. Egyes fajok kölcsönösen adják át egymásnak az ondócsomagot, más fajoknál viszont az adott párzásban eltérő hím és női szerepek alakulnak ki.
Más különleges csigastratégia: eldobott és újranövesztett pénisz
Még a kutatókat is meglepte egy csendes-óceáni csiga viselkedése: az állat párzás után eldobja péniszét, újat növeszt, és ismét párosodik.
A csupaszkopoltyúsok közé tartozó Chromodoris reticulata faj a csigák nagy részéhez hasonlóan hímnős, vagyis hím és női ivarszervekkel is rendelkezik. A néhány másodpercig tartó párzás során az egyedek kölcsönösen megtermékenyítik egymást, majd a szétválást követően megszabadulnak péniszüktől.
Egy nap alatt azonban újat növesztenek, és ismét készen állnak a párzásra. A Csendes-óceánban élő csigát japán kutatók tanulmányozták, és laboratóriumi körülmények között, az akváriumban vették észre, hogy a csiga eldobja a péniszét.
Nagy meglepetésükre a részletes anatómiai vizsgálatok során kiderült, hogy a pénisz nagy része spirálisan feltekeredve található a csiga testében, és ennek köszönhetően tudják mindig pótolni a levált részt.
A megfigyelések alapján a csigák három egymást követő nap is sikeresen tudtak párosodni. A kutatók azt még nem tudják, hogy a csiga képes-e visszanöveszteni a péniszét akkor, ha a feltekeredett rész is elfogy, vagy ez az állat szaporodásának végét jelenti.
A spermiumok közötti verseny
Nem ezek a csigák az egyetlen lények, amelyek megválnak péniszüktől, de abban egyedülállóak, hogy csak náluk figyelték meg, hogy utána képesek újat növeszteni, és ismét párosodni.
Egyes pókok hímjei is rendelkeznek lecsatolható ivarszervvel, amit a nőstényben hagynak, így garantálják, hogy más hím ne termékenyítse meg, és így ússzák meg, hogy az éhes nőstények felfalják őket.
A kutatók szerint a Chromodoris reticulata fajnál az először elhasznált pénisz arra szolgál, hogy kitakarítsa a korábbi hímek spermáit a másik félből, és a második párosodással biztosítja az állat, hogy az ő génjei adódjanak tovább.
A kerti barnacsiga mésztüskéje és a csendes-óceáni csiga péniszének újranövesztése eltérő mechanizmus, de mindkettő ugyanarra a biológiai problémára ad választ: miként növelhető annak esélye, hogy egy adott egyed örökítőanyaga kerüljön előnybe a párzás után.
tags: #a #csigak #onmaga #megtermekenyites