28-tisíc pohlaví

V predchádzajúcom článku sme hovorili o tom, že sú situácie, kedy je na úrovni jedinca dosť nejasné aj čosi inak celkom samozrejmé, ako príslušnosť k jednému z pohlaví, teda či je dotyčný muž alebo žena.

Stačí nazrieť k iným druhom živých tvorov a spôsob delenia na samce a samice sa skomplikuje ešte viac.  Pravidlo, že jedinec s dvomi rovnakými pohlavnými chromozómami je samica (u žien chromozómy XX) a s rozdielnymi je samec (muž je XY) platí pre cicavce.  U vtákov je to ale presne naopak. Tam je samec ten, ktorý má rovnaké (ZZ) a samica rôzne (ZW) pohlavné chromozómy. Navyše sú to iné chromozómy, ako tie u cicavcov. Delenie pohlaví sa evidentne u vtákov vyvinulo nezávisle. A teraz si držme klobúky, nasadáme na evolučnú šmýkačku….

 Poďme sa pozrieť na plazy. Vtáky aj cicavce s nimi majú spoločnú evolučnú minulosť, takže nám vývoj delenia pohlaví možno rozhodnú. Ale kdeže, mnohé plazy úplne kašlú na pohlavné chromozómy – samice a samce sa rodia podľa teploty vajca počas embryogenézy. Nádherná epigenetika v praxi. Keď je vajíčkam aligátorov teplo, výsledkom budú samce. Keď sú vajíčka v chlade, rodia sa samice. U niektorých druhov je to pre jednoduchosť naopak. Ak je teplota hraničná, rodí sa mix mláďat.

Plazy to nevyriešili, poďme ešte hlbšie do dejín života – k rybám. Mnoho tropických druhov počas života mení pohlavie. Ako hovorí Nick Lane, tento fakt by napr. do rozprávky „Hľadá sa Nemo“ vniesol nečakanú zápletku (našinec by dodal, že aj do českej klasiky „Pane, vy jste vdova“).

Nezriedka sa vyskytuje aj partenogenéza. Keď už samicu (napr. aj komplexných tvorov ako žralok) otravuje čakať na samca, spustí výrobu vlastného klonu z neoplodneného vajíčka (toto dokážu aj naše ženy, ale ďaleko bez mužskej polovice génov nezájdu). Týmto tvorom výnimočne stačí jedno pohlavie, no bez klasického pohlavného rozmnožovania by rýchlo zdegenerovali.

Poďme ešte hlbšie na bezstavovce. Tam nájdeme dosť často hermafrodity. Jedince nesú samčie aj samičie pohlavné orgány a o svoju rolu nezriedka bojujú. Je to výhodné u druhov, kde sa jedince stretávajú zriedka. Potreba stretnúť opačné pohlavie by znížila pravdepodobnosť rozmnoženia o ďalšiu polovicu, tak si balia pre istotu obe pohlavia naraz. Ako napr. ploskavec Pseudobiceros bedfordi, ktorý v súboji s partnerom toľko máva dvoma penismi, až toho druhého jedným z nich doslova prebodne a urobí z neho samicu. Ten prepichnutý sa naštvane odplazí vynosiť a odchovať mladé, čo ho stojí čas a kopu energie. Víťaz si užíva bohémskeho života samca, kým aj jeho niekto od samej lásky neprepichne. Ako maskotov romantiky by sme ich nevolili, že?

 Hmyz nám ponúka celú paletu divokých riešení. Mnohí viete, ako to majú zariadené blanokrídli napr. mravce, termity, včely a osy. Jediná kráľovná plodí celú kolóniu párením sa s trúdmi, ktorí sa rodia z neoplodnených vajíčok. Sterilné robotnice sú si geneticky viac ako sestry (zdieľajú 75% génov oproti 50% u ľudských sestier). Obrovské hryzadlá vojakov nie sú určené génmi, ale potravou, ktorou sú kŕmení. Ostatne rovnako ako spomenutá kráľovná a jej „materská kašička“. Ďalší príklad fenoménu, ktorému sa odborne hovorí epigenetika – rovnaká DNA dáva podľa vplyvu prostredia (vrátane výživy) celkom iný fenotyp – podobu jedinca.

Keď to už vyzerá, že sme studnicu evolučných nápadov vyčerpali, prichádzajú na scénu morské kôrovce. U niektorých druhov sa pohlavie určuje ozaj neortodoxnými spôsobmi, napríklad infekciou. Reproduktívne parazity – baktérie Wolbachia – dokážu zmeniť samce na samice a zabezpečiť si tak sebecky prenos na ďalšiu generáciu jedincov hostiteľa (článkonožce).

Živočíchy to teda dosť komplikujú, zmeňme celkom ríšu. Čo rastliny? Ako je známe, rastliny sú veľmi často schopné nepohlavného rozmnožovania – klonovania (spomeňte si na odrezky a odnože…). Na rozdiel od živočíchov u nich bunky dokážu prejsť v prípade nutnosti z plne diferencovaných (napr. bunky stonky) späť do pluripotentného stavu a stať sa napr. koreňmi a vyvinúť sa na nového nezávislého jedinca. To sme (žiaľ) my, živočíchy, už pradávno zabudli.  Pre zachovanie genetického zdravia populácie sa však aspoň z času na čas množia pohlavne (ale napríklad také púpavy na sex kašlú úplne a semená do ktorých radi fúkame dozrejú z neoplodnených buniek). Existuje tiež mnoho druhov rastlinných hermafroditov – to je bežný stav, keď má rastlina kvet s tyčinkami aj piestikmi. Aby nemali sex samé so sebou, vyvinuli sa u nich ochranné mechanizmy, ktoré zabránia tomu aby napr. hmyz opelil strom jeho vlastným peľom.

Spomenutím niekoľkých zaujímavých evolučných riešení sme rozhodne nevyčerpali možnosti, ktoré sledujeme v tomto neuveriteľnom svete. Veď sme celkom vypustili napríklad celú rozsiahlu ríšu húb. Pritom napríklad u celkom bežnej huby Schizophyllum commune (slov. Klanolupeňovka obyčajná – viď úvodný obrázok k článku) koluje v populácii až 28.000 variant jedincov, ktoré sa môžu navzájom krížiť. Technicky vzaté je každý variant príslušných génov vlastne pohlavím a môže nám veľa o podstate pohlavného rozmnožovania napovedať. Napríklad objasniť, prečo v pohlaví existuje dualizmus, teda prečo život preferuje pohlavia dve a nie ľubovoľný iný počet. Veď schopnosť spáriť len s polovicou jedincov svojho druhu je vlastne z pohľadu pravdepodobnosti paradoxne tá najhoršia možnosť. Veď pri 3 pohlaviach by bola šanca spárenia 2/3, pri štyroch 3/4, čo je vždy viac ako 1/2. Evolúcia by pomerne rýchlo zabezpečila, že by „pohlaví“ vzniklo obrovské množstvo, lebo imperatív množenia je pre každého jedinca tou najsilnejšou pohnútkou.

Prečo teda najčastejšie nachádzame u komplexných organizmov práve dve pohlavia? Prečo sa prakticky všetky mnohobunkové tvory na Zemi rozmnožujú pohlavne? Prečo bolo treba „vynájsť“ tento komplikovaný, drahý a neefektívny spôsob množenia jedincov, keď baktérie po miliardy rokov (a stále ich to neprestáva baviť) vystačili s jednoduchým delením? Čo je skutočná fundamentálna definícia pohlavia platná pre všetky tvory? Ako s tým súvisí pradávna baktéria, sex a smrť?

Odpoveď na všetky vyššie uvedené otázky sa dá zhrnúť nielen do jednej vety, ale dokonca do jediného pojmu: mitochondria. Uznáte, že takéto principiálne otázky našej existencie si zaslúžia väčší priestor ako pár záverečných viet na konci článku…