Reproducerea
-aspecte fiziologice diverse ale reproducerii în regnul animal-
De ce totuşi trebuie să fie doi ?
Pe planeta noastră trăiesc cîteva milioane de specii de animale. Arareori se aseamănă între ele. Unele trăiesc în apă, altele pe uscat, unora le place frigul, altele preferă căldura, unora le este necesară presiunea ridicată, în timp ce altele pot trăi aproape în vid. Dar, oricît de deosebite ar fi între ele speciile de animale, toate au ceva comun şi anume reprezentanţii fiecărei specii se împart în indivizi masculi şi femeii. Doar fiinţele foarte primitive nu au sex.
Pentru ce i-a trebuit naturii să împartă tot ce este viu în două grupe contrarii ? Oare ce sarcină au de îndeplinit la care nu putea face faţă un singur organism ?
De obicei existenţa a două sexe opuse este legată de necesităţile procesului de înmulţire însuşi. Dar acest lucru nu poate constitui cauza iniţială a împărţirii vieţuitoarelor în două sexe. Organismele primitive, la care încă nu s-a petrecut această demarcare, se înmulţesc totuşi foarte bine, iar multe fiinţe, care fac parte din specii bisexuate, îşi menţin, totuşi, capacitatea de a se înmulţi şi pe cale asexuată.
Înmulţirea asexuată are o răspândire destul de largă. Modul cel mai simplu în acest caz este diviziunea. Aşa se înmulţesc amoebele, infuzorii şi multe alte organisme monocelulare. În linii mari, aceasta constă în următoarele : corpul celulei, nucleul ei,toţi cromozomii care constituie nucleul se împart, în două părţi egale, ceea ce are drept urmare faptul că dintr-o singură celulă apar două celule absolut identice, care nu se deosebesc prin nimic de celula-mamă iniţială.
Cîteodată natura trebuie să recurgă la mijloace foarte ingenioase. Este foarte interesant de observat diviziunea la tecamoebă, care trăieşte într-o minusculă cochilie. Procesul începe cu ieşirea celulei mamă prin orificiul cochiliei în afară. Aici îşi formează o a doua căsuţă, cochilie, care reprezintă imaginea în oglindă a celei dintîi. La început, ambele cochilii sînt unite între ele. Terminînd construcţia noii case, tecamoeba pătrunde de cîteva ori cînd în prima casă cînd în a doua ca şi cum ar vrea să verifice dacă totul este în ordine. Apoi, corpul i se împarte în două organisme independente şi celulele noi îşi reiau locul în cochiliile respective, care se desprind una de alta. Din acest moment, ambele organisme încep să ducă o existenţă independentă.
Un alt procedeu de înmulţire asexuată este înmugurirea. El constă în aceea ca din organismul-mamă se desprinde o mică parte. Dacă este vorba de un organism monocelular atunci în porţiunea nou formată se află şi un mic nucleu. Dintr-un organism pluricelular se desprinde un întreg grup de celule, din care, ulterior, creşte un individ nou. În felul acesta se înmulţesc levurile (drojdiile), iar dintre cele pluricelulare — hidra.
Un al treilea mod de înmulţire asexuată este sporularea. În cazul acestei forme de înmulţire, nucleul organismului matern se împarte în cîteva nuclee mici, uneori într-un număr foarte mare, după care şi celula însăşi se divide în acelaşi număr de părţi.Micile celule nou formate — sporii nu seamănă cu organismul mamă. Ei sînt foarte mici şi, spre deosebire de organismele adulte, sînt acoperiţi cu o membrană solidă, de protecţie, care apără sporul de orice acţiuni nefavorabile ale mediului înconjurător.Datorită acestei membrane, sporii pot suporta diferite intemperii : uscarea, supraîncălzirea sau răcirea puternică.Prin spori se înmulţesc agenţii patogeni ai malariei — plasmodiile care parazitează în globulele roşii ale omului. Acolo fiecare plasmodiu se împarte într-un număr de 12 sau 24 spori. Cînd toţi sporii, indiferent în ce număr se găsesc în sîngele omului, părăsesc simultan şi brusc globulele roşii, acestea din urmă se distrug ceea ce provoacă cunoscuta criză de malarie. Plasmodiilor le este proprie nu numai înmulţirea asexuată. Ajungînd împreună cu sîngele infestat al omului în tubul digestiv al ţintarului, plasmodiile se înmulţesc pe cale sexuată.
Vedeţi aşadar, cîte moduri de înmulţire asexuată a inventat natura. Aceasta înseamnă că nu necesităţile reproducerii au generat apariţia a două sexe. Dar atunci ce altceva ?
A fost emisă ipoteza că în cazul unei înmulţiri asexuate îndelungate, ca urmare a perturbării codului genetic, trebuie să aibă loc o degenerare a organismelor, după cum se observă în cazul căsătoriilor între rude apropiate. După cum se ştie, ipotezele nu sînt valabile dacă nu sînt susţinute de date concrete, în consecinţă, oamenii de ştiinţă au hotărît să efectueze o experienţă, folosind un organism care poate să se înmulţească tot atît de uşor pe cale sexuată, cît şi asexuată.
Alegerea a căzut asupra infuzorului numit Paramoecium sau pantofior, organism monocelular destul de mare şi cu o structură complexă. Experienţa a fost organizată în aşa fel, încît îndată ce paramoeciul izolat se dividea în două, obţinîndu-se două organisme independente, acestea erau imediat despărţite pentru a împiedica înmulţirea sexuată. În condiţiile acestui experiment, paramecii se divid de obicei de două ori pe zi. Cercetătorii au avut suficientă răbdare ca în decurs de 22 ani să observe înmulţirea unui singur parameci. În această perioadă s-au succedat 13 500 generaţii. Nu s-a constatat însă nici o degenerare a descendenţilor şi nici pieirea acestora.
Aşadar, chiar şi organismele cărora le sînt proprii ambele tipuri de înmulţire pot să se înmulţească în decursul a zeci de mii de generaţii doar pe cale asexuată fără a fi prejudiciate prea mult. Probabil că necesitatea existenţei a două sexe constă în altceva. Această necesitate devine mai evidentă atunci cînd analizăm rolul pe care-l îndeplineşte fiecare sex în procesul de înmulţire.
Oricare specie de animale pentru existenţa sa trebuie să reproducă un număr suficient de descendenţi bine pregătiţi pentru viaţă. Dacă înlăturăm cîteva excepţii, atunci se poate afirma că numărul puilor depinde mai ales de numărul femelelor adulte. Orice mascul se poate împerechea cu mai multe femele.
Care este, aşadar, funcţia pe care o îndeplinesc masculii ? S-a dovedit ca bărbaţii sînt responsabili de calitatea descendenţei. Nu orice mascul îşi poate forma o familie. Pentru a găsi o femelă el trebuie să facă faţă unei puternice concurenţe. Familişti devin, în primul rînd, doar masculii bine adaptaţi la viaţă.
Este vorba, fireşte, nu numai despre forţa fizică, cu toate că şi aceasta este absolut necesară pentru a dobîndi şi a păstra un loc de cuibărire sau pentru a ieşi învingător din turnirele cavalereşti pe care le organizează masculii multor specii de animale. Copiii seamănă întotdeauna cu părinţii astfel încît masculii cei mai adaptaţi pentru viaţă vor da descendenţa cea mai valoroasă.
Pentru ca masculii să poată face faţă obligaţiilor lor şi să realizeze un control asupra calităţii descendenţei, ei trebuie să fie bine informaţi asupra tuturor modificărilor mediului înconjurător, iar pentru aceasta, în primul rînd, ei trebuie să fie mai puţin adaptaţi pentru viaţă decît femelele pentru a simţi imediat cea mai mică înrăutăţire a condiţiilor de viaţă, iar în al doilea rînd, trebuie să fie foarte diferiţi astfel încît unii să realizeze controlul mai ales asupra condiţiilor de climă, alţii asupra resurselor alimentare şi, în sfîrşit, alţii asupra duşmanilor din natură.
De fapt, masculii şi nu femelele după cum se consideră, reprezintă sexul slab. Pînă şi omul nu se deosebeşte întru nimic în această privinţă de celelalte fiinţe. Dacă luăm în considerare, de pildă, longevitatea, constatăm că la toate popoarele aceasta este mult mai ridicată la femei decît la bărbaţi. În orice ţară, printre oamenii trecuţi de o sută de ani, există cel puţin 60% femei. Totuşi, de cele mai multe ori, recordurile longevităţii le deţin bărbaţii. Cu toate că, în masă, ei nu sînt prea rezistenţi, dar, fiind foarte deosebiţi între ei, se vor găsi printre ei întotdeauna unul sau doi care vor fi campioni.
Ţinînd seama de cele de mai sus, vom înţelege cu uşurinţă că discuţiile în contradictoriu asupra nivelului capacităţii intelectuale la bărbaţi şi femei sînt neîntemeiate, cu toate că într-un timp aceste discuţii au fost la modă. Într-adevăr, femeile sînt mai asemănătoare între ele şi, probabil de aceea, au dăruit lumii ceva mai puţine personalităţi geniale. În schimb, fără îndoială că printre femei se întîlneşte un număr mult mai mic de debili mintali decît printre bărbaţi.
Aşadar, cauza fundamentală a existenţei celor două sexe este imposibilitatea de a asigura pe altă cale numărul necesar de descendenţi, de bună calitate.
O a doua cauză a apariţiei celor două sexe constă în aceea că ea a permis evoluţiei să se desfăşoare într-un ritm mai rapid. În cazul înmulţirii asexuate, „copilul” seamănă ca două picături de apă cu mama sa. Numai în virtutea unor cauze întîmplătoare, rare, el poate să se deosebească de ea, de aceea, în cazul înmulţirii asexuate a animalelor, caracterele noi apar rar şi se acumulează lent.
Cu totul alta este situaţia atunci cînd copilul are şi tată şi mamă. El moşteneşte cîte ceva de la unul şi cîte ceva de la celălalt părinte. De data aceasta, nu mai este vorba de o „producţie în serie”, ci fiecare copil este creat, cum s-ar spune, individual, iar dacă proiectul s-a dovedit a fi reuşit atunci noile însuşiri valoroase vor deveni, în curînd răspîndite printre indivizii speciei respective.
Căsătoria şi familia
Majoritatea animalelor de pe planeta noastră se înmulţesc pe cale sexuată. La organismele monocelulare principalul conţinut al procesului sexual îl constituie schimbul de substanţă nucleară dintre respectivele două celule.Iată cum se petrece aceasta la infuzorul Paramoecium. Doi infuzori care s-au hotărît să treacă la înmulţire sexuată aderă strîns unul la altul prin părţile ventrale, astfel încît orificiile lor bucale coincid. Apoi, la ambele organisme intrate în contact nucleele suferă cîteva diviziuni succesive, trecînd totodată printr-o serie de transformări care au drept rezultat că la fiecare parameci rămîn numai cîte două nuclee, unul femel, stabil, şi unul mascul, migrator, numărul cromozomilor fiind în aceste nuclee diminuat la jumătate. Infuzorii fac un schimb reciproc cu nucleele migratoare. Nucleul migrat se contopeşte cu nucleul stabil al infuzorului gazdă, ceea ce are drept rezultat faptul că la fiecare parameci se formează cîte un nucleu nou cu o garnitură completă de cromozomi.
La înmulţirea sexuată a organismelor monocelulare pot participa două organisme absolut identice ca aspect, după cum se întîmplă la parameci, sau vieţuitoare care nu se aseamănă de loc între ele. La plasmodiul malariei, menţionat mai sus, după o serie de generaţii asexuate care constau din spori identici, din care se dezvoltă vieţuitoare amoeboide ce seamănă, de asemenea, între ele, în ziua a 10-a – a 11-a apare o generaţie sexuată care constă din indivizi masculi, mai mici, şi indivizi femeli, mai mari, care se înmulţesc pe cale sexuată.La organismele pluricelulare există celule sexuale speciale a căror contopire, aşa numita fecundaţie, duce la apariţia unui nou organism. Aceasta a complicat mult procesul de înmulţire. Natura a trebuit să inventeze o grămadă de adaptări de tot felul pentru a asigura întîlnirea dintre celulele sexuale mascule şi cele femele.
La majoritatea organismelor inferioare aceasta se petrece în afară, cele două organisme nedepunînd adesea nici un fel de eforturi pentru ca celulele lor sexuale să se întîlnească. Asemenea părinţi nepăsători pentru a lăsa urmaşi trebuie să producă un număr colosal de celule sexuale pentru că numai în acest caz ei le pot arunca în toate cele patru vînturi, după cum fac şi plantele care îşi împrăştie polenul în mediul înconjurător. La animale procese analoage pot avea loc numai în apă, dar, fireşte, pe suprafeţe mult mai mici.
Celulele sexuale nu se bizuie pe întîlniri întâmplătoare. De obicei, spermatozoizii — celulele sexuale mascule — sînt capabili de deplasare independentă şi uneori destul de rapidă. Totuşi, pentru ca majoritatea celulelor sexuale femele să fie fecundate, numărul celulelor sexuale mascule trebuie să depăşească cu mult numărul celor femele. Aşa se înmulţesc stelele de mare, cunoscute prin încetineala mişcărilor lor, aricii de mare acoperiţi de ţepi şi mulţi alţi locuitori ai mării.
Datorită faptului că animalele coloniale trăiesc la un loc, celulele sexuale ale acestora se pot găsi mai uşor între ele, dar pentru aceasta ele trebuie să apară simultan în apă. Dar cum se pot înţelege între ele animalele în această privinţă ?
La acest nivel de dezvoltare a organismelor este inteligibil numai limbajul chimic. În celulele sexuale sau odată cu ele se elimină în apă substanţe care stimulează degajarea produşilor sexuali la animalele de acelaşi sex şi de sex opus. Odată primit ordinul, întreaga colonie trece la înmulţire. Aproape concomitent, pe un spaţiu limitat, se acumulează un mare număr de celule sexuale de ambele sexe. Numai aceasta asigură reuşita fecundării.
Specialiştii care se ocupă de pescuitul stridiilor şi-au însuşit de mult acest limbaj care nu este de loc complicat. Ei le sugerează stridiilor că este perioada optimă pentru înmulţire. În perioada favorabilă a anului se aruncă în apă, în locurile unde se găsesc bancuri de stridii, produşi sexuali obţinuţi de la sute sau mii de stridii. Aceasta provoacă la stridiile care trăiesc în libertate o depunere în masă a ouălor urmată de fecundarea lor. Depunerea de ouă artificial provocată determină o creştere însemnată a productivităţii bazinelor de stridii.
Animalele capabile de locomoţie, în perioada nupţială se adună în perechi, grupuri, sau chiar cîrduri uriaşe, cum se întîmplă la peşti. Prin întreg comportamentul lor, masculii determină femela să depună icre, iar ei le stropesc imediat cu lapţi.
Mai strîns este contactul dintre mascul şi femelă la amfibieni. De îndată ce începe perioada favorabilă pentru depunerea ouălor, masculul broaştei îşi găseşte o parteneră, o cuprinde puternic cu lăbuţele anterioare de talie şi nu o lasă pînă cînd nu le va depune. Cîteodată întîlnirea dintre mascul şi femelă se va petrece pe mal, departe de bazinul de apă. Este amuzant de observat cum femelele în salturi greoaie coboară către apă, purtîndu-şi soţii în spinare. În tot timpul pontei, masculul se găseşte în aceeaşi poziţie, care este foarte convenabilă, întrucît poate elimina de îndată sperma asupra ovulelor depuse de femelă.
La animalele superioare întîlnirea dintre celulele sexuale are loc în interiorul femelei. Pentru aceasta, animalele au adaptări speciale — organele sexuale externe. Pentru a asigura întîlnirea dintre celulele sexuale, masculul şi femela intră în contact direct, numit împerechere.La majoritatea animalelor împerecherea are loc într-o perioadă strict determinată a anului. Se întîmplă astfel, deoarece în celelalte perioade ale vieţii, femelele nu au produşi sexuali maturizaţi, organismul lor nu este pregătit pentru înmulţire şi nu poate asigura dezvoltarea embrionului. Masculii animalelor homeoterme sînt capabili de împerechere în orice anotimp. Dar la unii dintre ei, de pildă la masculii de cerb, în afara perioadei de înmulţire lipsesc celulele sexuale maturizate. Adaptarea perioadei de înmulţire la un anumit anotimp este pe deplin raţională, întrucît puii născuţi într-o perioadă nefavorabilă dezvoltării lor vor pieri în mod inevitabil.
Există animale, care se pot împerechea în orice anotimp, dar împerecherea are un rezultat productiv numai în cazul cînd şi masculul şi femela au în acel moment produşi sexuali maturi. În cazul omului există 13 asemenea perioade în decursul unui an dar durata fiecăreia dintre ele este foarte redusă, de obicei nedepăşind 24 de ore. Prin urmare, numai în decursul acestor 13 zile femeia poate deveni mamă.
Nu întotdeauna fecundarea internă are loc ca rezultat al împerecherii. La multe insecte, la tritoni, axoloţi, salamandre şi alte animale împerecherea ca atare nu are loc. Masculul depune un spermatofor (o mică pungă conţinînd spermă), şi doar apoi, fie el, fie femela îl introduce în orificiul sexual. Adesea se introduce nu întregul spermatofor, ci doar gîtul acestuia din al cărui orificiu spermatozoizii pătrund în căile sexuale ale femelei. Pentru ca spermatoforul să nu cadă, există adaptări speciale – nişte apendici laterali. Cu ajutorul acestor apendici, sau al unei secreţii lipicioase speciale produse de glandele anexe ale masculului, spermatoforul se fixează bine de corpul femelei. La multe insecte spermatoforul golit este mîncat apoi de femelă.Cîteodată lucrurile se petrec şi mai simplu. La unele insecte masculii ejaculează sperma direct în exterior, iar apoi cu ajutorul apendicilor bucali,masculul o adună şi o introduce în organele sexuale ale femelei.
Organele copulatoare ale masculilor şi orificiile sexuale ale femelelor se pot găsi în diferite părţi ale corpului, pe picioare, pe cap etc. La păianjenul cu cruce drept organ copulator serveşte vîrful palpului maxilar. Înainte de împerechere el ţese o mică pînză pe care elimină sperma, iar după aceea, servindu-se de un apendice special al palpului ca de o pipetă, el trage puţin lichid din picătura pe care a eliminat-o. Numai după aceea el poate trece la împerechere.
La melci orificiul sexual este situat pe cap. La caracatiţă sperma este conţinută într-unui din cele 8 tentacule, care se şi introduce în orificiul sexual al femelei în timpul împerecherii. Deosebit de interesant este faptul că acest tentacul umplut cu spermatozoizi se poate desprinde de corpul caracatiţei şi poate trăi independent. Cîndva, un asemenea tentacul era considerat drept un alt animal şi era numit heterocotil. Nimeni nici nu bănuia că era vorba doar de unul din organele acestei moluşte cefalopode. Cînd heterocotilul întîlneşte în calea sa o caracatiţă femelă, el pătrunde în căile ei sexuale eliminînd sperma.
Femelele unor insecte nu au orificiu sexual special. Masculul îşi înfige organul copulator ascuţit în orice parte a corpului femelei, iar spermatozoizii astfel injectaţi rătăcesc prin cavităţile interne pînă vor da de ovul. Acelaşi lucru se observă la rotifere şi lipitori. Numai că, în acest caz, în corpul femelei se înşurubează un spermatofor.
Procesul de împerechere durează de la cîteva secunde pînă la cîteva zile. La broaşte pseudoîmperecherea, despre care s-a vorbit, durează pînă la trei zile. La fluturi, a căror împerechere durează cîteva ore, masculul elimină o substanţă cleioasă specială care se întăreşte repede la aer, fixîndu-l bine de femelă.
Cîteodată, împerecherea este legată de consecinţe dezastruoase pentru mascul. Păianjenul mascul se furişează, cu multe precauţii spre femelă, căci dacă ea apucă să-l vadă, neapărat se va năpusti asupra lui şi-l va devora. După împerechere doar puţini masculi reuşesc să fugă, căci femela neapărat îşi va îmbuca soţul. Un pericol mortal îl ameninţă pe mascul chiar şi în timpul împerecherii, de aceea unii păianjeni închid gura femelei cu ajutorul unor cîrlige speciale pe care le au pe picioarele anterioare. Nu este de mirare că la unele specii sudice de păianjeni numărul masculilor depăşeşte de zeci şi chiar de sute de ori numărul femelelor. Doar în cadrul unui număr atît de mare de masculi se găsesc destui nesocotiţi, care au curajul de a se „căsători”.
La unele animale împerecherea se încheie întotdeauna prin pieirea unuia dintre soţi. Trîntorul, care în timpul zborului nupţial a avut norocul de a-şi întrece rivalii şi de a ajunge femela în zbor, piere imediat după împerechere. La insecta numită călugăriţă, încă în timpul împerecherii femela începe să mănînce masculul, începînd chiar de la cap.Şi mai tragice sînt obiceiurile nupţiale la una din speciile de polichete. De fapt, nu are loc o împerechere propriu-zisă. Masculul depune sperma în gura femelei, apoi el sfîşie imediat femela în bucăţi, datorită cărui fapt spermatozoizii au posibilitatea de a fecunda ouăle care cad din frînturile corpului femelei.
Multe animale cu toate că se înmulţesc pe cale sexuată, nu-şi înjghebează o adevărată familie. Familia a apărut numai atunci, cînd a apărut şi necesitatea de a păzi, de a hrăni şi de a-i învăţa pe pui. Caracterul familiei este determinat în multe privinţe de pui.Cîteodată obligaţiile sînt atît de strict distribuite între părinţi, încît este absolut necesară participarea ambilor la hrănirea copiilor. După eclozarea puilor la uliu, mama rămîne în continuare în cuib păzind şi încălzind puii, iar tatăl are misiunea de a hrăni atît puii, cît şi mama. El îşi petrece ziua întreagă la vînătoare, aducînd apoi acasă tot vînatul şi predîndu-l soţiei (la multe animale taţii nu sînt primiţi în casă). El nu ştie să jumulească prada, s-o rupă în bucăţi şi să hrănească puii.
Dacă familia rămîne fără tată, o femelă cu experienţă poate reuşi să-şi crească puii, cu toate că nu este obişnuită să aducă prada acasă. Dacă familia rămîne însă fără mamă — este condamnată la pieire. Nefericiţii pui vor muri de foame, căci tatăl va continua să aşeze prada vînată pe marginea cuibului dar nu va hrăni puii.La părinţii grijulii căsniciile sînt durabile. De foarte multe ori asemenea cupluri se încheagă pentru toată viaţa. Aceasta nu înseamnă că soţii nu se despart niciodată. Asemenea perechi sînt rare printre animale. De obicei, ei trăiesc împreună numai atunci cînd vine timpul să se gîndească la copii. Aşa procedează majoritatea păsărilor migratoare. în timpul iernatului, masculii şi femelele stau separat şi adesea se întorc, tot separat, acasă pentru a se întîlni doar la cuibul lor.
Oamenii de ştiinţă consideră că perechile de animale care se constituie pentru întreaga viaţă nu se explică printr-un sentiment trainic al soţilor unul faţă de celălalt, ci doar printr-un ataşament faţă de cuibul lor. Chiar asemenea buni familişti, care se bucură de această faimă pretutindeni, cum sînt masculii berzei, îşi schimbă destul de uşor soţia. Primăvara masculul se întoarce primul la cuib şi dacă, în acest moment, de el se va ataşa o femelă tînără el o va accepta, iar dacă ceva mai tîrziu va sosi vechea stăpînă a cuibului masculul va privi cu indiferenţă conflictul dintre cele două femele. Aceea dintre ele care va ieşi învingătoare îi va deveni soţie.
Cu totul altfel se alcătuieşte o familie în cazul în care produce pui puternici şi independenţi. Atunci nu există necesitatea ca ambii părinţi să participe la educarea puilor şi familia capătă formele cele mai neaşteptate. De pildă, într-o dimineaţă de primăvară timpurie, un cîrd de masculi şalăi se întoarce la locul de depunere a icrelor unde au văzut pentru prima dată lumina zilei. Cîrdul se desface. Fiecare şalău îşi găseşte cîte un locşor tihnit pe fundul apei, îl curăţă şi îşi construieşte un cuib din rădăcinile plantelor submerse. Să nu vă mire aceasta căci nu toţi peştii îşi aruncă la întîmplare icrele, mulţi dintre ei îşi fac cuiburi destul de complicate.Aşadar, după ce masculii şalăi şi-au construit cuiburile, ei aşteaptă apariţia femelelor care vor depune icrele şi apoi vor pleca în lume ca şi cum nimic nu s-ar fi întîmplat. Masculul rămîne să păzească icrele şi atunci cînd din ele vor ecloza alevinii, el va părăsi, de asemenea, cuibul, iar dacă pe drum nu-şi consumă puii aceasta numai pentru că sînt prea mici şi nu-l tentează.
Adesea, la peşti, numai tatăl este un bun familist. Asemenea familii originale se întîlnesc şi la păsări. Minuscula femelă a culicului Phalaropis îşi bate capul numai cît să depună ouăle, iar apoi îi încredinţează soţului sarcina de a le cloci şi de a creşte puii.
O familie şi mai interesantă se constată la Turnix — un gen care se întîlneşte în Extremul Orient. Primăvara, cînd începe perioada înmulţirii, femela, ca toate păsările cumsecade, îşi construieşte cuibul, depune în el 4 ouă şi… le lasă în grija masculului. Iar singură, îşi construieşte un nou cuibuşor, îşi caută un nou mascul, depune ouă şi fuge din nou, repetînd aceasta de cîteva ori.
Dacă poliandria este un fenomen destul de rar întîlnit, în schimb poligamia este foarte larg răspîndită. Masculii bătrîni şi puternici de focă şi de leu de mare îşi fac adevărate haremuri din cîteva zeci de femele. Poligamia este cunoscută la maimuţe şi la păsări, îndeosebi printre galinacee.
Cîteodată, părinţii nu au grijă de copiii lor. Mama îşi găseşte o dădacă sau, mai curînd, nişte părinţi adoptivi în grija cărora îşi lasă copiii. Există destui asemenea şmecheri. 50 de specii de cuc îşi împrăştie ouăle prin cuiburi străine, 10 specii de indicatoride din Africa şi 4 specii de ploceide.Toţi paraziţii de cuib — aşa este denumită această grupă neomogenă de păsări — caută ca puii lor să se bucure cu prioritate de atenţia părinţilor adoptivi. Pentru aceasta, puii de cuc, după ce cresc îşi aruncă din cuib surorile şi fraţii vitregi. La o specie de păsări, mama, după ce şi-a depus oul într-un cuib străin, găureşte cu ciocul toate celelalte ouă aflate în cuib, pentru a-şi feri puiul de concurenţi periculoşi.Parazitismul de cuib este răspîndit în natură pe scară mult mai largă decît s-ar putea crede. Probabil că atunci cînd locurile bune de cuibărit rămîn tot mai puţine, multe păsări pot începe să depună ouă în cuiburile unor specii cît mai înrudite. În acest mod procedează destul de des, raţele sălbatice, raţele sunătoare şi călifarii albi. Raţa sud-americană cu cap negru niciodată nu-şi face cuib, iar ouăle le împrăştie prin cuiburile altor păsări mari, fără să se îngrijească de faptul dacă părinţii adoptivi vor putea sau nu să-i hrănească puii. Această specie de raţă nu piere, probabil, datorită numărului foarte mare de ouă, care sporeşte şansele de supravieţuire a puilor.
Unele animale îşi educă puii în colectiv. Pinguinii imperiali, care trăiesc în Antarctica, îşi duc puii într-o „grădiniţă”, unde aceştia îşi petrec tovărăşia cu cei de-o vîrstă cu ei zile întregi, în timp ce părinţii prind peşte. Puii de pinguin cresc împreună, dar sînt hrăniţi separat. Părinţii se orientează fără greş, găsindu-şi copilul printre zeci de alte bile pufoase identice şi îndeasă cu grijă hrana în micul stomac al lacomului pui.
Familii complexe şi numeroase există la insectele sociale. La albine, familia este alcătuită din cîteva zeci de mii de membri, iar la furnici şi termite numărul membrilor într-o familie poate atinge un milion.La insectele sociale familia nu este omogenă, avînd mai multe categorii : femela şi masculul — părinţii numeroasei familii, lucrătoarele şi soldaţii, formele cu aripi lungi şi aripi scurte, precum şi multe şi diferite forme de tranziţie. Toţi membrii familiei sînt foarte strîns uniţi între ei. Dacă unul din ei este scos în afara colectivităţii, el va pieri neapărat, chiar dacă va găsi destulă apă şi hrană. Indivizii lucrători, care hrănesc şi adapă întreaga familie, atunci cînd rămîn singuri nu sînt în stare să se hrănească.
La insectele sociale, educarea tineretului este un proces cu un înalt grad de complexitate. Fără ajutorul doicilor grijulii larvele nu pot trăi, în timp ce părinţii propriu-zişi nu participă deloc la acest proces. La albine, matca se ocupă numai de depunerea ouălor. Perechea de furnici sau de termite, care sînt întemeietorii unei noi colonii, trebuie să se îngrijească la început de copiii lor, atîta timp cît încă nu au crescut şi cît nu s-au acumulat destui membri ai familiei, pentru a lua asupra lor toate grijile colectivităţii. După aceea, părinţii se vor hrăni numai şi vor produce descendenţi.O particularitate interesantă a insectelor sociale este capacitatea de a face o căsătorie colectivă. De obicei, cînd începe perioada roitului, termitele şi furnicile, care au plecat în zbor, îşi leapădă aripile, se formează perechi şi încep să caute un adăpost ferit, unde se zidesc pentru a se apuca de înjghebarea unei familii. Adesea într-un adăpost se pot aciua cîţiva masculi şi femele. Acest lucru este convenabil fiindcă oferă speranţe mai mari ca respectivul colectiv să facă faţă greutăţilor şi să înjghebeze o familie. In schimb, atunci cînd familia este deja înjghebată, în ea va rămîne un singur mascul şi o singură femelă, ambii ajunşi la maturitate sexuală.
Multe fenomene ciudate şi neaşteptate se observă în familia insectelor sociale. De pildă, perechile se constituie pentru toată viaţa. Desigur că durabilitatea căsniciei nu se explică cîtuşi de puţin prin ataşamentul reciproc al soţilor. Esenţa acestei fidelităţi se ascunde în modul foarte aparte de viaţă al familiei de insecte sociale.
O dublă origine
La animalele superioare, pentru reproducerea descendenţei servesc celulele sexuale mascule şi femele, aşa-numiţii gameţi. Ei se deosebesc mult unul de altul, cît şi de celelalte celule ale organismului.
Celula sexuală femelă se numeşte ovul. Ea este mare, are o formă ovală sau sferică şi conţine, în cantitate mare, deutoplasmă (vitelus) — un material de construcţie pe seama căruia la mamifere (cu excepţia oviparelor : echidna, ornitorincul) se dezvoltă oul în primul moment după fecundare, iar la celelalte animale pînă la maturizarea completă a embrionului. Iată de ce celulele acestora din urmă ajung la o mărime de-a dreptul gigantică.
Cele mai mari dintre ouăle (ovulele fecundate) tuturor animalelor care trăiesc în prezent pe Pămint — dacă le luăm în considerare împreună cu toate învelişurile, dintre care la păsări acestea sînt constituite din coajă şi albuş — sînt ouăle struţului. Greutatea lor ajunge la 2—3 kg. La reptilele dispărute, precum şi la porumbelul migrator, care nu de mult mai trăia pe Pămînt, volumul oului era de dimensiuni apreciabile. Ovulul uman face parte dintre cele mai mici, diametrul său fiind egal cu 0,2—0,5 mm. La nevertebrate se cunosc ouă şi mai mici, al căror diametru de abia atinge 0,04 mm.
Ovulele se maturizează în organele sexuale femele — ovarele. La specia umană ovarele se formează din fragedă copilărie, aproximativ pînă la vîrsta de 2 ani şi jumătate. S-a putut calcula că, pînă în acea perioadă, fiecare ovar conţine cîte 30 000 de ovule. Într-o perioadă mai timpurie ele sînt chiar ceva mai multe,începînd cu luna a şasea a vieţii intrauterine în ovarul embrionului unele din ele încep să se maturizeze, dar nu ajung, însă, la o dezvoltare completă.
Ovulul în curs de maturizare se divide de două ori, pierzînd astfel jumătate din cromozomii săi. Doar după începerea maturităţii sexuale a fetei, ovulul poate atinge maturizarea deplină şi atunci are loc ovulaţia, adică eliminarea ovulului din ovar. În decursul vieţii, la femei se maturizează doar ceva mai mult de 400 ovule, cîte 13 în decursul unui an.
Celulele sexuale mascule — spermatozoizii — sînt foarte aparte şi nu seamănă cu alte celule ale organismului. Spermatoizii diferitelor animale se deosebesc între ei ca aspect exterior. Trăsătura lor comună constă în faptul că întotdeauna sînt mai mici decît ovulul şi că, la toate speciile, sînt mobili.
Spermatozoidul mamiferelor este format dintr-un cap mic şi o coadă lungă, cu ajutorul căreia se deplasează. Lungimea spermatozoidului uman este de 50—70 microni, iar a capului său doar 4—5 microni. O alcătuire destul de complexă prezintă spermatozoizii animalelor inferioare. Aceştia sînt prevăzuţi adesea cu un perforator sub formă de daltă, burghiu, sulă sau tirbuşon, pentru străpungerea învelişului ovulului, precum şi cu palete, înotătoare sau alte dispozitive.
Spermatozoizii se dezvoltă în glandele sexuale mascule — testicule, —care la vertebrate sînt în număr pereche şi sînt amplasate în cavitatea corpului. Doar la om şi la unele mamifere ele se găsesc în pungi speciale, direct sub piele. Ieşirea la suprafaţă a testiculelor se realizează în timpul vieţii intrauterine a embrionului. Dacă din anumite motive această deplasare nu a avut loc, în asemenea testicule nu se vor dezvolta spermatozoizii. Se presupune că aceasta se întîmplă, uneori, din cauza temperaturii ridicate în interiorul cavităţii abdominale. În orice caz, elefanţii la care testiculele se află în cavitatea corpului unde temperatura este destul de ridicată, în perioada nupţială urcă în munţi la mare altitudine, acolo unde este rece. Altfel, fecundarea este imposibilă. Cînd însă aceşti giganţi sînt aduşi în regiuni nordice, ei adesea dau descendenţă, chiar în primii ani. Or, trebuie să ţinem seama, totodată, de faptul că în patria lor înmulţirea elefanţilor în captivitate este un fenomen destul de rar.
La bărbaţi testiculele conţin aproape 1000 tuburi contorte (încolăcite) fiecare. În pereţii acestor tuburi se află celule ovale mari, prin diviziunea cărora iau naştere spermatozoizii. În timpul diviziunii — la fel ca şi gameţii femeii — ei îşi pierd jumătate din cromozomi, iar apoi trec la un proces complex de modificări morfologice, pentru a se transforma dintr-o celulă ovală obişnuită într-un spermatozoid matur.Spermatozoizii, care încă nu şi-au dobîndit capacitatea de mişcare, se deplasează prin tuburi spre epididim — un tub foarte sinuos în care spermatozoizii se păstrează în lichidul spermatic. Acesta din urmă conţine substanţe nutritive necesare pentru spermatozoizi : glucoza şi fructoza.
Indiferent de locul unde trebuie să aibă loc întîlnirea spermatozoizilor cu ovulul, fie în căile sexuale ale femelei sau în afara organismului ei, fiecare spermatozoid în parte are foarte puţine şanse de a ajunge la ovul. De pildă, în căile sexuale ale femeii, spermatozoidul uman trebuie să parcurgă o traiectorie uriaşă, viteza deplasării nedepăşind 1,5—3 mm pe minut.Pentru a mări probabilitatea întîlnirii celor două celule sexuale, natura a trebuit să urmeze linia utilizării unor armate uriaşe de spermatozoizi, chiar în acele cazuri cînd este necesar să fie fecundat doar un singur ovul. Astfel, în timpul actului sexual, în aparatul genital al femeii în care în cel mai bun caz se poate afla doar un singur ovul ajuns la maturitate, se introduc peste 200 000 000 de spermatozoizi.
Problema se complică şi prin faptul că celulele sexuale (atît femele, cît şi mascule) sînt foarte gingaşe şi neviabile. Ovulul uman piere după un interval de 24 de ore de la ovulaţie, iar spermatozoizii trăiesc în căile sexuale ale femeii ceva mai mult: 24—48 ore.Dar nu este vorba numai de durata existenţei elementelor sexuale ci este important să se cunoască, de asemenea, cît de lungă este perioada în care ele sînt capabile de fecundare. Învelişul icrelor somonului, ajungînd în apă se întăreşte într-atît, încît spermatozoidul nu-l mai poate străbate. Dar şi spermatozoizii înşişi îşi menţin în apă capacitatea de a se deplasa un interval foarte scurt de timp : la somon — 45 de secunde, iar la păstrăvul de rîu — doar 23 de secunde. Într-un răstimp atît de scurt trebuie să aibă loc întîlnirea celor două celule. De aceea, în condiţiile creşterii artificiale a somonului la crescătoriile de peşte, icrele sînt în prealabil amestecate cu spermatozoizii şi doar ceva mai tîrziu sînt transportate în apă.
Durata de viaţă şi capacitatea de deplasare a spermatozoizilor pot creşte simţitor dacă sînt păstraţi fără apă. În stare „uscată” spermatozoizii unor peşti pot fi păstraţi timp de o săptămînă sau două, iar cîteodată şi mai mult.La unele animale sperma se poate păstra foarte mult timp în căile sexuale ale femelei. Împerecherea liliecilor are loc în timpul iernatului, dar fecundarea nu se petrece atunci. Sperma introdusă în organismul femelei se menţine în căile sexuale pînă la primăvară. La melc sperma se poate păstra ani de zile. La albine împerecherea are loc o singură dată în viaţă. Sperma se păstrează într-o pungă specială, unită cu căile sexuale. Cînd matca depune ouă ea deschide voluntar sfincterul pungii, permiţînd, astfel, spermatozoizilor să fecundeze ouăle pe care le depune. Dacă depunerea ouălor are loc cu sfincterul închis, ouăle rămîn nefecundate.
Cum găseşte spermatozoidul ovulul ? Despre aceasta se cunosc încă prea puţine date. Datorită cantităţilor uriaşe de spermatozoizi, întîlnirea cu ovulul poate avea loc ca urmare a unor ciocniri întâmplătoare. Se cunosc, însă, şi adaptări speciale. Ovulele unor animale conţin substanţe speciale, care eliminîndu-se în mediul înconjurător în cantităţi infime, fie că prelungesc termenul vieţii spermatozoizilor, fie că îi obligă să se deplaseze către sursa acestei substanţe.
Existenţa unor armate uriaşe de spermatozoizi nu este obligatorie. În cazurile în care construcţia aparatului sexual uşurează simţitor întîlnirea dintre spermatozoid şi ovul, animalele se limitează la un număr mic de celule sexuale mascule. Astfel, la unele crustacee inferioare, cum sînt dafniile, ovulele în număr de două se păstrează într-o cavitate strimtă unde, în timpul împerecherii, ajung spermatozoizii, apoi orificiul prin care au fost introduşi se închide. Spermatozoizii la aceste dafnii sînt foarte mari, puţin mobili şi, ceea ce este deosebit de interesant, sînt puţini. În timpul împerecherii, în cavitatea menţionată ajung cel mult cinci spermatozoizi, iar masculul are în total cel mult 20.
Fecundarea începe prin fixarea spermatozoidului de învelişul ovulului. Acum el trebuie să pătrundă în interiorul ovulului. Dar pătrunderea lui este împiedicată de înveliş. La unele animale, de pildă la echinoderme şi amfibieni, acest înveliş este foarte gros. Adesea acest înveliş nici nu poate fi străbătut de spermatozoizi, cu excepţia unui canal îngust numit „micropil” ; numai prin acesta poate pătrunde spermatozoidul în interiorul ovulului. Pătrunderea necesită eforturi uriaşe din partea spermatozoizilor. În comparaţie cu ovulele mari ale animalelor marine spermatozoizii sînt de o mărime infimă. Se poate observa cum, sub presiunea cîtorva mii de spermatozoizi care înconjoară ovulul în cerc compact, acesta începe să se mişte încet sau să se rotească.
Ovulul uman, în afară de propriul său înveliş, mai este înconjurat şi de un strat de celule care formează ca o cunună denumită coroana radiată şi, de aceea, este inaccesibil unui singur spermatozoid. Doar eforturile comune ale cîtorva sute de mii de spermatozoizi pot duce la ruperea acestei bariere, dizolvînd-o cu ajutorul unui ferment special numit hialuronidaza, conţinut în cantităţi infime în capetele spermatozoizilor, substanţa care sudează între ele celulele coroanei radiate. Numai după aceea unul dintre spermatozoizi poate pătrunde în ovul.Pătrunderea în interiorul ovulului determină, de îndată, o serie de modificări ale structurii acestuia şi, mai înainte de toate, ale învelişului său : în scurt timp se întăreşte într-atît, încît nu va mai putea fi străbătut de nici un spermatozoid. Formarea acestui înveliş asigură fecundarea ovulului numai de un singur spermatozoid.
Nucleul ovulului se contopeşte cu nucleul spermatozoidului care a pătruns în interior. Aşadar, nucleul noii celule, care s-a format prin contopirea dintre gametul mascul şi cel femei, conţine numărul complet de cromozomi. Apoi ovulul fecundat (oul) începe să se dividă.
În unele cazuri, după fecundare, formarea învelişului menţionat întîrzie şi, datorită acestui fapt, în ovul pătrund cîţiva spermatozoizi. Prin contopirea nucleelor lor cu nucleul ovulului, numărul total de cromozomi devine mai ridicat decît cel normal. Dealtfel, pentru unele organisme pătrunderea cîtorva spermatozoizi în ovul constituie un fenomen normal. Totuşi şi în acest caz doar unul dintre ei se contopeşte cu nucleul celulei-femele. Ceilalţi pier în apropierea suprafeţei nucleului, iar substanţa lor este utilizată numai pentru nutriţia ovulului.Doar în cazuri extrem de rare la contopire pot participa cîţiva spermatozoizi. Un asemenea ou se dezvoltă, de obicei, incorect şi în curînd piere. Totuşi, la insecte, păsări şi alte cîteva specii de animale, în condiţii artificiale se reuşeşte să se crească pînă la starea adultă exemplare obţinute prin contopirea ovulului cu cîţiva spermatozoizi.
Animale poliploide, adică cele care au cîteva garnituri de cromozomi, se formează şi în condiţiile fecundării normale a ovulului cu un singur spermatozoid dacă este perturbat procesul diviziunii ulterioare a ovulului. Poliploidia este dezvoltată pe scară foarte largă la plante. Celulele plantelor poliploide sînt mai mari, iar, ca urmare, dimensiunile plantelor cresc foarte mult. Toate plantele de cultură sînt poliploide. Mult mai rare sînt cazurile de poliploidie la animale. Poate că aceasta se explică printr-o anumită dereglare în momentul determinării sexului. În acest caz nu are loc o disjuncţie normală a cromozomilor, diviziunea oului este tulburată şi acesta piere. Doar la animalele unisexuate poliploidia se obţine cu uşurinţă.
Fecundaţia este o reacţie specifică. Aceasta înseamnă că contopirea poate avea loc între celule sexuale ale animalelor care fac parte din aceeaşi specie sau din specii foarte apropiate. Fecundarea ovulului cu sperma de la animale neînrudite se întîlneşte doar ca un fenomen excepţional.
O altă particularitate a fecundaţiei este ireversibilitatea sa. Dacă spermatozoidul care a pătruns în ovul piere dintr-o cauză oarecare ovulul îşi poate continua dezvoltarea şi diviziunea ca şi cum nimic nu s-ar fi întîmplat. Dezvoltarea ovulului va continua chiar dacă se extrage cu precauţie spermatozoidul care a pătruns în el. În acest ovul nu va mai putea pătrunde nici un alt spermatozoid. Embrionii care se dezvoltă din aceste ovule incomplet fecundate, pier în etapele timpurii ale dezvoltării şi numai uneori pot atinge stadiul adult. Capacitatea ovulului de a se dezvolta după pieirea sau îndepărtarea spermatozoidului care a pătruns înăuntru reprezintă o însuşire foarte importantă. Datorită acestei capacităţi cu ovulul se pot petrece lucruri uimitoare.
Rugămintea nimfei Salmacis
Miturile greceşti ne povestesc că frumoasa nimfă Salmacis s-a îndrăgostit nebuneşte de neobişnuit de frumosul tînăr Hermafrodit, fiul lui Hermes şi al Afroditei, crescut de naiade. Ea s-a adresat zeilor implorîndu-i să-i contopească pe vecie, iar zeii i-au ascultat ruga. Această fiinţă fantastică care s-a format avea două sexe.
Nu numai zeilor greci, dar şi naturii îi place să glumească. Pe pămînt sînt destui hermafrodiţi adevăraţi, autentice fiinţe bisexuale.Hermafroditismul poate fi natural sau patologic, cînd apare ca o monstruozitate înnăscută. Ce reprezintă fiinţele hermafrodite ?
Adevăraţii hermafrodiţi trebuie să aibă obligatoriu două glande sexuale din care una să elaboreze celule sexuale mascule, iar cealaltă femele. Nu trebuie să credem însă că fiecare asemenea animal, folosindu-se de cele două categorii de celule sexuale, poate prin forţe proprii să dea viaţă unei noi fiinţe. Se cunosc şi asemenea animale, însă sînt puţine. Pentru înmulţirea majorităţii animalelor hermafrodite este necesar ca la acest proces, ca şi la organismele normale, să participe doi indivizi.
Autofecundarea se întîlneşte de cele mai multe ori la animalele care duc un mod de viaţă parazitar.Dacă n-ar exista această posibilitate, parazitul izolat în corpul gazdei sale de lumea înconjurătoare n-ar mai putea da descendenţi.
În cazul autofecundării se imită adesea procesul împerecherii. Unul din viermii turbelariaţi pentru a realiza întîlnirea dintre gameţi trebuie să introducă propriul său organ copulator într-un orificiu special de pe corpul său.
Autoîmperecherea nu este întotdeauna obligatorie. Adesea structura organelor sexuale asigură întîlnirea dintre produşii sexuali. La viermele plat Anthobothrium care parazitează în intestinul rechinului, canalele glandei sexuale mascule şi ale celei femele se deschid într-o cavitate comună, numită cloacă, unde are loc întîlnirea dintre produşii sexuali.
Unele organisme hermafrodite sînt capabile de autofecundare, dar nu utilizează această posibilitate, recurgînd pentru reproducere la ajutorul unui partener. La Polystomum, care parazitează în vezica urinară a broaştei, împerecherea a doi indivizi este un fenomen obişnuit. Numai în lipsa partenerului are loc autofecundarea.
Pentru multe organisme hermafrodite autofecundarea este imposibilă. Cauzele pot fi dintre cele mai diferite. De cele mai multe ori, produsul sexual mascul şi cel femel se maturizează în perioade diferite. Dar se întîmplă şi ca celulele sexuale femele să nu poată fi fecundate de spermatozoizi care provin de la acelaşi organism. Acest fenomen se observă la ascidii, dar mecanismul său încă nu este cunoscut.
Majoritatea organismelor hermafrodite, incapabile de autofecundare, în perioada înmulţirii, fie că îndeplinesc simultan funcţia de mascul şi femelă, fie că îndeplinesc aceste roluri alternativ în diferite perioade ale vieţii.
Un reprezentant al primei grupe este binecunoscuta rîmă. Pe segmentul al 15-lea al viermelui sînt dispuse două orificii sexuale : unul pentru eliminarea spermei, iar al doilea pentru primirea ei. În timpul împerecherii două rime aderă strîns una la alta astfel încît orificiul pentru eliminarea spermei al uneia să coincidă cu orificiul de recepţie a spermei al alteia. Datorită eliminării unui mucilagiu cleios, ambele exemplare pot rămîne vreme îndelungată în această poziţie.
Un alt reprezentant interesant al acestei grupe — Diplozoon parazitează pe branhiile crapilor. Paraziţii tineri pînă la atingerea maturităţii sexuale trăiesc izolaţi. Mai tîrziu, ei concresc doi cîte doi în formă de cruce şi, în această poziţie, îşi petrec restul vieţii.Aceşti paraziţi sînt hermafrodiţi şi se fecundează reciproc. Alt parazit — Syngamus care trăieşte în laringele păsărilor se găseşte toată viaţa în stadiul împerecherii, indivizii fiind uniţi în perechi sub forma literei V.
Grupa hermafrodiţilor care-şi schimbă sexul în funcţie de categoria de produşi sexuali care s-au maturizat mai întîi la ei este de asemenea numeroasă. În felul acesta se comportă un nematod parazit care trăieşte în plămînii broaştei. Crustaceele izopode şi unele moluşte la începutul vieţii lor se manifestă ca masculi, iar în a doua jumătate ca femele.
Cîteodată alternanţa sexelor se observă la organisme monosexuate cu un grad înalt de dezvoltare. În acvariile amatorilor de peşti pot fi văzuţi nişte peştişori vivipari destul de obişnuiţi — Xyphophorus. Adesea, femela tînără după ce produce descendenţi se transformă într-un mascul în toată puterea cuvîntului. Fenomene analoage se cunosc şi la broaşte.
În acest material este cazul să vorbim şi despre un fenomen destul de răspîndit, care ca manifestare externă aminteşte hermafroditismul, şi anume parazitarea reprezentanţilor unui sex pe corpul reprezentanţilor celuilalt sex.
La viermii Bonellia viridis, Trichosoma ş.a. în căile sexuale ale femelelor trăiesc cîţiva masculi. Ei seamănă prea puţin cu femela, iar după caracterele lor exterioare ar putea fi consideraţi ca făcînd parte dintr-o altă specie. Într-adevăr, s-a produs o asemenea confuzie. Fireşte însă că traiul masculilor nemijlocit în căile sexuale ale femelelor măreşte simţitor şansele unei fecundări reuşite.
Se cunosc cazuri cînd femelele trăiesc pe corpul masculilor. La Schisostomum haematobium care parazitează în sîngele omului, micul mascul are pe corp o cută adîncă în care se adăposteşte femela. La exterior, se poate observa doar partea anterioară şi cea posterioară a parazitului. Despre peştii cu undiţă (Ceratias) remarcabile vieţuitoare de mare adîncime la care masculii parazitează pe corpul partenerelor lor, am mai menţionat.
Pentru animalele inferioare hermafroditismul este un fenomen obişnuit. La cele superioare se întîlneşte doar ca o monstruozitate rară. Asemenea anomalii de dezvoltare se manifestă cîteodată şi la om. De cele mai multe ori, acest fenomen se limitează la apariţia la bolnav a unor caractere secundare ale celuilalt sex. La bărbaţi nu mai cresc mustăţile şi barba, se dezvoltă mult glandele mamare şi se observă o depunere de grăsime pe şolduri şi în alte locuri, ceea ce le conferă o anumită rotunjime a formelor. La femei, dimpotrivă apare păr de prisos pe faţă, pe picioare şi în alte porţiuni ale corpului, glandele mamare pot fi foarte mici, iar timbrul vocii devine bărbătesc.Mai rar, organele sexuale externe capătă caracteristici care le face asemănătoare cu organele sexuale ale reprezentanţilor sexului opus. Cîteodată, acestea sînt atît de slab dezvoltate, încît stabilirea sexului devine imposibilă.
Asemenea fenomene au primit denumirea de pseudohermafroditism întrucît acesta se mărgineşte doar la modificarea caracterelor externe. Glandele sexuale la aceşti indivizi aparţin totuşi unui anumit sex, chiar dacă sînt mai slab dezvoltate.
Hermafroditismul propriu-zis, cînd acelaşi om prezintă şi ovare şi testicule, se observă foarte rar. Sînt cunoscute doar cîteva cazuri autentice. În majoritatea acestora, doar glandele de un anumit sex aveau o activitate funcţională completă.
Întrucît la hermafrodiţi, la naştere (şi nu numai la naştere) este greu să se stabilească cu precizie sexul, iar acesta trebuie înregistrat pe loc în actele respective de către medicul mamoş, sînt posibile erori. Ulterior, orientarea greşită a educaţiei poate duce la situaţia în care formaţia psihică şi înclinaţiile speciale ale pacientului nu vor mai coincide cu starea glandelor sale sexuale. La hermafrodiţii propriu-zişi structura psihică şi orientarea sexuală se pot schimba în cursul vieţii.
În prezent, datorită dezvoltării tehnicii chirurgicale acest defect de dezvoltare poate fi înlăturat fără riscuri prea mari pentru pacient. Atunci cînd hotărăşte care glande sexuale trebuie extirpate, medicul nu se ghidează după capacitatea lor funcţională, ci după structura psihică a bolnavului şi, în conformitate cu aceasta, execută intervenţia chirurgicală respectivă. Numai în cazurile în care structura psihică nu are o orientare precisă, chirurgul face operaţia ghidîndu-se după starea glandelor sexuale.
Cîte ceva despre imaculata concepţiune
Noi ne-am obişnuit să credem că la fiinţele vii, care au celule sexuale, apariţia embrionilor este însoţită întotdeauna de contopirea dintre ovul şi spermatozoid. Dar acest lucru nu este obligatoriu. La unele animale ovulele se pot dezvolta şi singure, fără vreo participare a celulelor sexuale mascule. Acest fenomen a fost descoperit de către Leeuwenhock la începutul secolului al XVIII-lea şi a primit denumirea de partenogeneză (parthenos = fecioară).
În cazul oricărui mod de înmulţire, întotdeauna, un anumit număr de ovule rămîne nefecundat. Acestea pier foarte repede. Dealtfel, există numeroase excepţii de la această regulă. La echinoderme, la unii viermi, precum şi la artropode ovulele rămase nefecundate pot începe să se dividă, la fel ca şi cele fecundate, dar dezvoltarea nu merge pînă la capăt, într-un anumit stadiu, ea se opreşte şi embrionul piere. La aceste organisme foarte rar apar fiinţe noi, normale, din ovulul nefecundat.
Se cunosc totuşi animale (unele specii de cosaşi şi alte insecte), la care ovulele nefecundate se dezvoltă normal, iar larvele care au ieşit din ele cresc, ajungînd indivizi adulţi, ceea ce înseamnă că modul obişnuit de înmulţire nu este obligatoriu.
La animalele menţionate partenogeneza constituie un fenomen întîmplător, care nu prezintă o importanţă prea mare pentru specia respectivă. Există însă organisme care nu ar fi putut exista fără aceasta şi se înmulţesc numai pe cale partenogenetică, sau alternează înmulţirea partenogenetică cu cea normală. Acest mod de înmulţire a primit denumirea de partenogeneză sezonieră. Ea este proprie afidelor (păduchilor de plante) şi multor alte insecte.
La dăunătorul viţei de vie, numit filoxera, din ouăle depuse în toamnă se dezvoltă primăvara doar femele care poartă denumirea de întemeietoare. Din 50 ouă depuse de fiecare dintre ele se dezvoltă partenogenetic femele de acelaşi tip, care la rîndul lor depun ouă nefecundate. În decursul verii se nasc, astfel, cîteva generaţii, masculii continuînd să lipsească. Doar odată cu venirea toamnei, din ouăle nefecundate ies două feluri de femele aripate care nu prea seamănă între ele. Unele dintre ele vor depune ouă mai mari din care vor ieşi femele. Din ouăle mai mici, depuse de celelalte vor ieşi masculi. Şi aceste ouă, fireşte, se dezvoltă pe cale partenogenetică. Doar odată cu apariţia masculilor începe înmulţirea sexuată.
Ce sex au animalele care s-au dezvoltat din ouă de provenienţă partenogenetică ? Din exemplul filoxerei am văzut că pot fi şi masculi şi femele. Şi mai numeroase sînt cazurile cînd prin dezvoltare partenogenetică se obţin doar masculi. La albine matca după ce a îmbătrînit şi şi-a consumat toată rezerva de spermă primită la împerechere, depune ouă din care se dezvoltă numai trîntori. Nu este greu de înţeles rostul acestui fenomen pentru menţinerea speciei. Apariţia trîntorilor, tocmai în această perioadă, este menită să asigure fecundarea unei mătci tinere.
Multe animale se pot lipsi complet de înmulţirea sexuată. Au fost efectuate observaţii speciale asupra unei specii de crustacei mici. Observaţiile au durat timp de 28 ani. În acest răstimp, s-au obţinut 124 generaţii, fără a se găsi vreodată printre ele vreun mascul; toate cele 124 generaţii de crustacee au fost obţinute pe cale partenogenetică. Aceeaşi partenogeneză permanentă se observă la unele specii de furnici, viespi de gale (Cynipidae), viespi-cu-ferăstrău (Tentredinidae) şi alte insecte. Toate generaţiile acestor animale constau numai din femele. Masculii lipsesc, iar atunci cînd apar uneori, sînt exemplare cu deficienţe şi nu pot participa la înmulţire.
Nu trebuie să considerăm că partenogeneza este proprie doar animalelor cu un grad de organizare inferior. În Armenia trăiesc şapte subspecii de şopîrle de stîncă. La trei dintre ele, pînă în prezent, nu s-a reuşit să se descopere masculii. Femelele acestor sub-specii depun ouă nefecundate, care sînt capabile să se dezvolte pe cale partenogenetică.
O formă deosebit de interesantă a partenogenezei este pedogeneza. Despre „drăgăstoasele” larve ale muştelor de gale, care îşi mănîncă mama s-a mai menţionat. Un alt exemplu curios de pedogeneză se referă la trematode care parazitează pe peşti. La aceştia, în corpul mamei dintr-un ovul unic se dezvoltă embrionul, iar în el, la rîndul său, se dezvoltă pe cale partenogenetică un alt embrion, în corpul căruia se formează un alt embrion de generaţia a treia ş.a.m.d. Se dezvoltă astfel cinci generaţii una în alta, semănînd cu cunoscutele păpuşi de lemn ale artizanatului rus. Doar reprezentanţii celei de-a şasea generaţii ajung la maturitatea sexuală.
Se naşte întrebarea : oare numai celula sexuală femelă este capabilă de dezvoltare partenogenetică ? S-a constatat că şi spermatozoizilor, de asemenea, le este proprie, într-o anumită măsură, această însuşire. Dezvoltarea partenogenetică a spermatozoidului este împiedicată de lipsa rezervei necesare de substanţe nutritive. De aceea, rezultate mult mai bune se obţin în condiţiile fecundării cu ajutorul spermatozoizilor normali a fragmentelor lipsite de nucleu ale ovulului. Aici, spermatozoidul găseşte o rezervă mare de substanţe nutritive ceea ce îi asigură dezvoltarea. La aricii de mare au fost obţinuţi embrioni mici prin fecundarea unor fragmente anucleate, egale ca mărime cu 1/37 din ovulul întreg.
Întrucît partenogeneza este un fenomen atît de obişnuit, oamenii de ştiinţă au făcut încercări de a-l provoca în mod artificial. Pentru aceasta s-au folosit de căldură, frig, radiaţii ultraviolete, radioactivitate, acizi, alcalii, soluţii hipo- şi hipertonice, solvenţi de grăsimi, alcaloizi şi alte substanţe ; s-a recurs la uscare, frecare, injectări etc. Aplicînd procedeele enumerate s-a reuşit să se provoace dezvoltarea ovulului. Ce-i drept, dezvoltarea nu a mers întotdeauna pînă la capăt dar aceasta se explică, în parte, prin dificultăţile în crearea în laborator a condiţiilor complexe, necesare pentru dezvoltarea normală a ovulelor şi a embrionilor.
Cîteodată, ovulele stimulate artificial se dezvoltă anormal. Acest lucru este determinat de cauze diferite. Una dintre ele constă în stricarea simetriei viitorului embrion. Pentru majoritatea organismelor, locul pătrunderii spermatozoidului în ovul determină orientarea planului simetriei bilaterale a embrionului. Nici unul din factorii aplicaţi, pînă în prezent, nu a putut înlocui în această privinţă spermatozoidul şi nu a putut produce excitarea unei porţiuni atît de strict limitate a ovulului. Chiar şi înţepătura făcută cu un ac nu imită pe deplin acţiunea spermatozoidului, măcar numai prin faptul că necesită mult mai puţin timp decît cel necesar ca spermatozoidul să străbată prin învelişul ovulului. Totuşi, la multe animale printre care Petromyzonidae, peşti, broaşte şi chiar mamifere au fost obţinute organisme adulte pe deplin normale.Numărul mare al diverselor modalităţi de acţiune care provoacă activarea ovulelor permite explicarea cazurilor de partenogeneză spontană. Diferiţii factori nocivi, procesele inflamatorii şi, în special, cele degenerative constituie cauza fenomenului menţionat. Fără îndoială că, numărul cazurilor de dezvoltare partenogenetică spontană cunoscut ştiinţei este neînsemnat la mamifere, în comparaţie cu ceea ce se întîmplă în realitate, întrucît ovulele în dezvoltare pier în stadiile timpurii ale diviziunii.
Celulele sexuale femele la om sînt capabile, de asemenea, de dezvoltare partenogenetică. Pentru ca această dezvoltare să se încheie însă cu naşterea unui copil este necesar un concurs fericit de împrejurări, practic neverosimil. Dezvoltarea partenogenetică a celulelor sexuale femele la om poate fi provocată pe cale artificială. În condiţii de laborator au fost observate stadiile iniţiale ale diviziunii ovulului uman nefecundat, ţinut în ser sangvin. Pieirea acestor ovule avea loc atît ca urmare a dezvoltării lor anormale, cît şi datorită faptului că oamenii de ştiinţă nu au putut crea pentru ovul condiţii destul de favorabile, necesare unei dezvoltări normale. Succesele obţinute în acest domeniu de către savantul italian Petrucci oferă temeiuri pentru a spera că dezvoltarea partenogenetică a embrionului uman va putea fi urmărită pînă în stadii mult mai avansate.
Cîţi pui de găină pot ieşi dintr-un ou
Cînd o gospodină pune sub cloşcă 15 ouă, ea nu speră să obţină 30 de pui. Calculul de 1 la 1 pare absolut evident. Într-adevăr, la majoritatea covîrşitoare a animalelor din fiecare ovul fecundat se dezvoltă doar cîte un singur embrion.
Totuşi, cîteodată, ca urmare a unei dezvoltări anormale a oului, defecţiuni ale căror cauze în prezent sînt încă insuficient clarificate, cele două celule,care se formează ca urmare a primei diviziuni, devin apoi independente şi dau începutul a doi embrioni. Apar, în felul acesta, gemenii univitelini. Separarea poate avea loc şi în stadii mai avansate, cînd embrionul constă din cîteva zeci sau chiar sute de celule.Gemenii univitelini sînt cunoscuţi la cele mai diferite specii de animale, precum şi la om. Se pare că ei constituie fenomenul cel mai rar la păsări. Ştiinţa cunoaşte doar cazuri izolate la păsări, printre care eclozarea dintr-un singur ou de găină a doi pui de găină minusculi avînd greutatea doar de 11 şi 16 g. Cercetări minuţioase au arătat că diviziunea oului în două jumătăţi poate avea loc şi la păsări, dar asemenea embrioni sînt de obicei neviabili.
În afară de organismele la care naşterea de gemeni univitelini are loc întîmplător, mai sînt destule organisme pentru care acest fenomen este obligatoriu, normal. Printre aceste organisme sînt şi unele cu un grad înalt de dezvoltare ca de exemplu mamiferul tatoo din America. La o varietate din Texas a acestor animale interesante, dintr-un singur ovul fecundat (iar înaintea fiecărei gestaţii la tatoo se maturizează doar un singur ovul) se dezvoltă întotdeauna 4 embrioni. La confratele său sudic, numărul puilor variază, dar, de obicei, nu depăşeşte numărul de 9. Toţi puii dintr-o singură naştere sînt obligatoriu de acelaşi sex.
Foarte des, dezvoltarea dintr-un singur ou a cîtorva embrioni se observă la organismele parazite.Această adaptare le este extrem de necesară pentru menţinerea speciei, mai ales la paraziţii care pătrund cu greu în corpul viitoarei gazde. Unul dintre aceştia îşi depune ouăle pe ouăle muştei de Hessa. Oul parazitului se divide în 16 celule. Din fiecare, după diviziunea următoare, pot apare unul sau doi embrioni. Aşadar, în totalitate, un ou ar putea să dea 32 de organisme noi ; totuşi în condiţii normale se nasc cel mult 8.
Fiecare ou, la unele specii de Ichneumonide, poate da 1 000—1500 indivizi ! Fireşte că pentru acest număr colosal de embrioni în ou nu există o cantitate suficientă de substanţe nutritive. Dezvoltarea embrionilor se dovedeşte posibilă numai datorită faptului că ea se desfăşoară, chiar de la început, pe seama victimei. Pentru asemenea ouă nu este necesară o rezervă de substanţe nutritive, aşa încît nici ouăle acestor specii de ichneumonide nu deţin asemenea rezerve.Gemeni univitelini se pot obţine şi în cazul în care oul nu suferă o diviziune completă. Dar atunci se nasc pui care au unele părţi ale corpului concrescute. Dacă oul s-a divizat doar într-o proporţie neînsemnată, se nasc monştrii. Se cunosc pui de găină cu 4 picioare, viţei concrescuţi sau avînd două capete, măgari cu două cozi şi peşti cu două cozi, o ciocîrlie cu două capete. Odată a fost prins un delfin cu două capete. Monştrii sînt deosebit de frecvenţi la reptile. De multe ori s-au găsit şerpi cu două sau chiar cu trei capete. Probabil că asemenea descoperiri au jucat un anumit rol în crearea poveştilor despre balaurii cu mai multe capete, iar în stema imperiului bizantin a apărut vulturul cu două capete, împrumutat mai tîrziu de ţarul rus Ioan al III-lea.
Dintr-un singur ou se pot obţine pe cale artificială cîteva organisme ?Dacă am desprinde cu precauţie una de alta jumătăţile unui ovul deîndată după diviziunea sa, atunci din fiecare celulă se poate dezvolta un organism întreg. Chiar după cea de-a doua diviziune din toate cele patru celule se pot obţine animale independente, pe deplin normale. După cea de-a treia şi cea de-a patra diviziune, toate cele 8 sau 16 celule sînt capabile să înceapă o dezvoltare normală, dar, de obicei, embrionii pier în stadiile timpurii ale embriogenezei. Separarea artificială a celulelor oului în stadii mai avansate nu a fost deocamdată încununată de succes.Aşadar, dintr-un singur ou nu este deloc obligatoriu să iasă numai un singur pui.