Tudomány

Ennek a halnak az a célja, hogy ivarsejtjeit a nőstény szájába juttassa

Biosphoto / Paulo de Oliveira / AFP
Búbossügérek
Biosphoto / Paulo de Oliveira / AFP
Búbossügérek
Evolúciós szempontból rendkívül fontos az utódgondozás, ez volt a szárazföld meghódításának is egyik kulcsa. Halak egy csoportjánál a testen belüli megtermékenyítésnek három speciális formája is elterjedt, ám ezek soha nem is „próbálták” elhagyni a vizet. Akkor vajon miért van erre szükség a víz biztonságában?

Közismert tudományos tény, miszerint a földi élet a víz védelmében, az óceánokban alakult ki, majd jóval később, több lépésben, hosszú folyamat eredményeként hódította meg a szárazföldet. Kissé leegyszerűsítve a tengerekben már rég halak úszkáltak, míg „odakint” még egyetlen gerinces állat sem jelent meg. A kontinensek meghódításában komoly kihívásként jelentkezett a fejlődő embriók védelme az ingadozó hőmérséklettől, az időjárási változásoktól, de mindenekelőtt a kiszáradástól – a víz alatt ilyenekkel nem kell számolni, az óceánokra „optimalizált” módszereknek tehát komoly átalakulásokon kellett keresztülmenniük.

Mindez magyarázza – egyebek mellett – az utódgondozás kialakulását és mára tapasztalható sokszínűségét: a szülők óvják, védik utódaikat a környezeti hatásoktól, és persze tehetségük szerint a ragadozóktól. A kérdés már csak az, hogy akkor miért alakult ki az utódgondozás elképesztő változatossága olyan halaknál, amelyek a törzsfejlődés során soha nem hagyták el a vizet?

Ennek járt utána egy nemzetközi kutatócsoport Dr. Vági Balázs, a Debreceni Egyetem tudományos munkatársának vezetésével, a tanulmány az Evolution című tudományos lapban jelent meg. Lényege pedig:

a halak utódgondozásának dinamikáját a párválasztás és a szaporodásért folytatott versengés hajtja.

Varga Jennifer / 24.hu Dr. Vági Balázs

Kinek mi éri meg jobban

A sugarasúszójú halak közé nemcsak a halfajok többsége (a pontytól az angolnáig) tartozik, hanem ez a csoport alkotja a gerinces fajok felét, és a világ szinte minden édes-, illetve sós vizében elterjedtek. Az óriási fajszám lehet az egyik oka annak, hogy a gerincesek eme osztályában találjuk a legváltozatosabb utódgondozást, és a tudósok is ezért választották kutatásuk alanyául a sugarasúszójú halakat. Összesen mintegy 7600 halfaj gondozásának felmérését végezték el minden korábbinál részletesebben a meglévő szakirodalom alapján.

Fő kérdésük az evolúciós mintázatra vonatkozott, miszerint az egyes formák hányszor alakulnak ki, milyen stabilan maradnak fenn, és melyek képesek egymásba alakulni. Fontos eredmény, hogy

Az úgynevezett korai gondozási formák, azaz a fészeképítés és az ikrák gondozása inkább a hím feladata, míg a kikelt ivadékokról inkább a nőstény gondoskodik

– mondja a 24.hu-nak Vági Balázs.

Mi ennek az oka? Egyrészt a hímek a fészekbe több nősténytől is gyűjthetnek ikrákat, miközben őrzésük tovább növelheti vonzerejüket más nőstények szemében. Emellett a hímek gyorsan újratermelik ivarsejtjeiket, ezért nekik megéri mihamarabb lelépni, és új hódításokkal próbálkozni. A nőstény ezt nem teheti meg, hiszen a jóval nagyobb petesejtek termelése sokkal több energiát igényel, ezért ők az utódok őrzésével biztosítják, hogy génjeik minél nagyobb számban fennmaradjanak.

Kinyitja a száját

A másik fontos megállapítás, hogy a gondozás labilis tulajdonság a halaknál, azaz sok csoportnál kialakult, de utána sokszor el is veszett. De ha evolúciós léptékben ennyire rövid életű a halak gondozása, miért van aránylag sok gondozó faj? A kulcs a megtermékenyítés módja, ami aztán tényleg változatos, a testen belüli megtermékenyítésnek három speciális formája is elterjedt. A laikus számára a legérdekesebb minden bizonnyal az, amikor a kétféle ivarsejt a nőstény szájában talál egymásra, ez a bölcsőszájú halak egyes csoportjaira jellemző. Ezek például a Tanganyika-tavi dajkasügérek (Tropheus sp.), búbossügérek (Cyphotilapia frontosa), bojtossügérek (Cyatopharynx sp.), vagy a Malawi-tavi császársügérek (Aulonocara sp.).

Itt a nőstény kiadja a testéből a petesejteket, és azonnal be is kapja mindet, még mielőtt bárki is megtermékenyítette őket. Ilyenkor a hímeken a sor. Hasoldali úszóikon ikraszerű foltok vagy nyúlványok virítanak, teszik a szépet a nősténynek, aki azzal fejezi ki tetszését, hogy megpróbálja elnyelni a hím szeme előtt táncoló ikráit.

Ahogy kinyitja a száját, az udvarló gyorsan bejuttatja ivarsejtjeit, így maga a megtermékenyülés az anya szájában történik.

Miért éri meg a nősténynek ez a látszólagos átverés? Azért, mert így vagy úgy, de mégiscsak az általa megfelelőnek tartott hímnek teszi meg a gesztust, ami lehetővé teszi a megtermékenyítést. Egyes halaknál a folyamat a nőstény petevezetőjében történik, akárcsak az emlősöknél, ezek a halak többnyire elevenszülők. A harmadik csoport valamiféle módosult, kosárszerű úszót vagy költőtasakot használ e célra, egészen különleges képviselőik a csikóhalak. Náluk a hímivarsejtek el se hagyják a hím költőtasakját, a nőstény helyezi oda az ikrákat, ezáltal gyakorlatilag a hím esik teherbe.

Biztosra mennek

Gondoljunk bele, hogy a fajok többsége egyszerűen csak a külvilágba bocsátja ivarsejtjeit, amelyek adott vízoszlopban véletlenszerűen találkoznak, sőt ugyanazon nőstény petesejtjeiért  több hím ivarsejtjei is versenyre kelnek. Ehhez képest belső megtermékenyítés során, amely az egyik szülő testének felületén vagy belsejében megy végbe, a folyamat sokkal jobban ellenőrizhető.

A hímnek nincs szüksége olyan csillagászati mennyiségű spermiumra, mint mikor csak a véletlenben és a víz áramlataiban bízhat, míg a nőstény pedig meg tudja választani azt a hímet, amelynek apasága előnyösebb számára. Amelyik fél megtartja, vagy másodikként bocsátja ki az ivarsejteket, nagyobb ellenőrzést gyakorol a belső megtermékenyítés felett.

A hím csikóhal például biztos lehet afelől, hogy csak a saját fejlődő utódait őrzi a költőtasakjában

– emeli ki Vági Balázs.

A kutatás megállapította, hogy a halaknál a megtermékenyülést ellenőrző szülő lesz a fő utódgondozó, emellett belső kialakulása evolúciósan stabilizálja az utódgondozást, miközben a háromféle mód a gondozás változatosságához is hozzájárult. A gondozás különféle formái így terjedhettek el már vízi környezetben is, hogy aztán nagyban hozzájáruljanak a szárazföld meghódításához a gerincesek számára.

Ajánlott videó

Olvasói sztorik