Въпреки че при хората наличието на два пола е нормално, в природата има някои организми, които представят и двата пола в един и същи индивид. Този любопитен феномен се нарича хермафродитизъм и предполага няколко предимства и недостатъци за живото същество.
По формален начин хермафродитните същества са тези, които произвеждат мъжки и женски гамети. Тази ситуация е широко разпространена при повечето растения, но знаете ли, че хермафродитизмът се среща и при животните? Ето защо да си хермафродит може да бъде еволюционно предимство в животинското царство и някои примери.
Системи за възпроизвеждане
В природата има различни методи за размножаване. Те са варирали в историята в зависимост от еволюционните предимства, предоставени на всеки от видовете, независимо дали са растения, животни и дори гъби.
Има две общи системи за възпроизвеждане:
- Разделени полове или разделяне. Има същества, които са мъжки и други, които са женски.
- Хермафродитизъм. Характеризира се с наличието на мъжки и женски репродуктивни органи в едно и също същество.
Предимства на хермафродитизма
Теорията за определяне на пола твърди, че хермафродитизмът се благоприятства от естествения подбор, когато броят на потомството е по-голям при хермафродитите, отколкото в популациите, където половете са разделени.
Както посочва проучване в Journal of Evolutionary Biology за еволюционната биология, за да се осъществи чифтосване, животните трябва да се движат в търсене на своя партньор.Ако един организъм живее фиксиран към структура, без никаква подвижност (като корали или миди), намирането на друг, с който да се възпроизвежда, е предизвикателство.
От друга страна, може да бъде трудно и за случаите, когато индивидът обикновено активно търси партньор, но за това трябва да плати висока цена на енергия. Така че трябва да се изправите пред това как да управлявате времето и тези разходи, така че да е ефективно за вас както да се храните, така и да търсите партньора.
Животните могат да намерят партньор, докато се хранят, но ако се съсредоточат върху намирането на партньор, храната остава на заден план. Всъщност в някои случаи благосъстоянието на живото същество се жертва, за да се постигне чифтосване.
Хермафродитите са самодостатъчни
Има хермафродити, които могат да се самооплождат, така че не се нуждаят от друго същество, за да се размножават. Въпреки това, този тип хермафродитизъм е нетрадиционен и повечето изискват друг индивид за чифтосване.Това затруднява донякъде репродуктивната способност на вида, но все пак е доста по-добра от тази на двудомните организми (отделни полове).
Докато останалите хермафродити могат да се чифтосват с всеки индивид, когото срещнат, организмите с различен пол се нуждаят от друго животно от противоположния пол. Следователно хермафродитизмът е предимство при тези обстоятелства.
Въпреки това, когато търсенето на партньор е енергийно ефективно, хермафродитизмът не е добра репродуктивна стратегия. В тези случаи естественият подбор трябва да действа така, че тези видове да се специализират в отделянето на половите органи.
Хермафродитизмът също е полезен, когато гъстотата на населението е много ниска, поради недостига на индивиди.
Недостатъци на хермафродитизма
Въпреки че наличието на двата пола и способността за самооплождане (в някои случаи) е добро за популацията на вида, те носят и определени рискове.Един от най-големите е ниското генетично разнообразие, което съществува сред организмите, което в дългосрочен план може да намали способността им да оцеляват.
Накратко, еволюционният процес позволява на животните да генерират нови характеристики, за да се адаптират към променящата се среда. Това е от полза, когато има голямо количество генетична променливост, тъй като има повече „черти“, от които да избирате.
Въпреки това, когато настъпи самооплождане, същият геном се предава от баща на син, почти сякаш са клонинги. Поради това характеристиките остават същите и еволюционният процес не може да им бъде от полза. Следователно, тъй като околната среда се променя, видът няма да може да се адаптира към тези условия и е много вероятно да изчезне.
При хермафродити, които не могат да се самооплождат, ефектът е подобен. Единствената разлика е, че има някаква генетична вариация, която не винаги е достатъчна, за да промени характеристиките на вида.Освен това те изразходват малко енергия в търсене на съответния партньор. Така че нищо не е перфектно в природата.
Видове хермафродитизъм
Хермафродитите произвеждат мъжки и женски гамети. Въпреки това, в зависимост от въпросното животно, то може да представи и двата репродуктивни органа едновременно или не. Поради това хермафродитизмът се класифицира в различни видове според развитието на всеки организъм.
Количеството и видът на гаметите ще зависят от това, което най-добре отговаря на физическата активност на животното.
Следователно, в зависимост от това как управляват броя на половите клетки, има два вида хермафродитизъм:
- Едновременно: двата полови органа присъстват в организма едновременно.
- Последователен: видът се ражда с един пол, но е способен да го променя, докато расте (мъжките стават женски и обратно).
В конкретния случай на последователен хермафродитизъм повечето видове сменят пола си за постоянно. Това означава, че ако екземплярът е бил мъжки и стане женски, няма да може да се върне към това да бъде мъжки. Някои организми обаче притежават способността да променят пола си многократно. Въпреки че някои от тези видове могат да се редуват между двата пола, това ще зависи от:
- Състезанието с животното, което се чифтосва.
- Размерът на населението.
- Връзката на пропорционалността между половете.
Едновременен хермафродитизъм
Животните, които практикуват едновременно хермафродитизъм, са тези, които, когато намерят партньор, и двете могат да действат като мъжки и женски. Възможността да избирате да действате като един или друг пол може да създаде конфликт, тъй като и двамата ще изберат този, който е по-евтин.
Последователен хермафродитизъм
По този повод животното само сменя пола си през целия си живот. Започва като един вид и завършва като друг. Тази промяна на пола е програмирана в гените и се определя от самата среда.
Хермафродитни животни
Хермафродитизмът се среща при безгръбначни животни и риби. Ето няколко примера:
1. Рибата клоун
Тези същества претърпяват последователен хермафродитизъм. Рибите клоун се раждат мъжки, но идва момент, когато сменят пола си и стават женски.
Правят го и когато женските в групата умрат и по този начин поддържат разпространението на популацията. Всички тези промени се регулират от хормонални изражения.
2. Охлюви
Охлювите са класически пример за хермафродитизъм. Те произвеждат мъжки и женски гамети, но нямат способността да се самооплождат. Така че, когато тя се чифтосва с партньора си, единият играе мъж, а другият играе жена.
3. Морска звезда
Въпреки че при морските звезди има мъжки и други женски индивиди, има някои видове, които са едновременно хермафродити, а други, вместо това, последователни хермафродити.
Всичко зависи от репродуктивния успех
Хермафродитизмът или разделянето на половете в един вид ще настъпи в зависимост от репродуктивния успех. Гъстотата на населението, енергийните разходи и капацитетът за изместване са факторите, които влияят най-много върху съществуването на един или друг тип репродуктивна система.
Накрая можем да заключим, че ниската гъстота на населението и бавността благоприятстват хермафродитизма. Докато ако има популация, съставена от голям брой индивиди, където всички те се движат ефективно, разделянето на половете ще бъде благоприятно. С този последен аргумент много учени потвърждават, че разделянето на половете идва от хермафродитизма.