Kapitoly z ptačích ložnic
Po mnoho let lidé považovali většinu ptáků za monogamní. Konec tomuto idylickému obrazu učinili vědci svým odhalením skutečného životního stylu ptáků plného polygamie, polyandrie, dlouhých aktů páření a spermatické kompetice. Vítejte v tajném reprodukčním životě ptáků…
Do konce šedesátých let minulého století se obecně předpokládalo, že drtivá většina ptáků je monogamní. Všeobecně se mělo za to, že samice většiny živočišných druhů se pářily s jedním samcem a zůstávaly mu věrné. Pak se stalo něco mimořádného. V roce 1962 Vero Copner Wynne-Edwards ve své knize „Disperze zvířat ve vztahu k sociálnímu chování“ představil myšlenku, že zvířata své chování dělají pro dobro druhu nebo skupiny ve které žijí. Uvedl příklad, ve kterém se někteří ptáci při nedostatku potravy zdrželi hnízdění proto, aby jiní ptáci měli přísun jídla a mohli se rozmnožovat. Wynne-Edwardsova práce vyvolala silnou reakci odborníků na přirozený výběr druhů. Vědci jako například David Lack a George Williams, poukázali na to, že jeho myšlenka o výběru skupin byla chybná: přirozený výběr je podle nich odvislý od jednotlivců, nikoliv skupin nebo druhu. Přesto tato debata vyústila v novou oblast výzkumu, která se nakonec stala známou jako behaviorální ekologie.
Samice nejsou přirozeně monogamní
Díky tomuto novému pohledu na přirozený výběr se téma sexuálního života ptáků stalo opět aktuálním a velmi zajímavým. Ptačí sexualita byla v centru pozornosti od konce 18. století, kdy Charles Darwin vysvětloval rozdíly ve vzhledu a chování samců a samic. Během čtyřicátých a padesátých let dvacátého století však sexuální chování ptáků vymizelo z centra vědecké pozornosti. Velkou měrou se o to zasloužil Julian Huxley, popularizátor vědy, který však bohužel principu, na kterém přirozený výběr funguje, neporozuměl. Počátkem dvacátého století Huxley propagoval chování zvířat prostřednictvím zveřejnění své studie o páření potápky roháče (Podiceps cristatus). Vzhledem k tomu, že spletité projevy chování se u tohoto ptáka objevily až po spárování, Huxley se domníval, že nemají nic společného s lákáním partnera a tím tedy ani se sexuálním výběrem. Méně známá je studie Huxleyho o chovu a páření kachny divoké (Anas platyrhynchos) vydaná přibližně ve stejnou dobu. Kontrast mezi jeho dvěma studovanými druhy by sotva mohl být větší: elegantní potápky vypadaly zjevně monogamní se svými nádhernými vzájemnými namlouvacími rituály, zatímco až strašidelně promiskuitní kačeři se tlačili na samice někdy s takovou brutalitou a v takovém počtu, že se samice utopily. Huxleyovo vysvětlení bylo, že se potápky roháči vyvinuli na vyšší úroveň než „špinavé“ kachny.
Pro Tima Birkheada, nynějšího Profesora Behaviorální Ekologie na Universitě v Sheffieldu v Anglii, během jeho vysokoškolských studií v 70. letech, utvářel jiný pohled na celou problematiku sexuálního chování spíše hmyz než ptáci: samice hnědožluté výkalnice hnojní (Scatophaga stercoraria) měly během jeho pozorování do monogamie hodně daleko. Byly promiskuitní, běžně kopulovaly s několika samci. Ti byli také promiskuitní a pářili se s několika samicemi. Toto chování rozptýlilo mýtus, který se nesl již od dob Darwina, a to že samice jsou monogamní. Ukázalo se také, že taková promiskuita může být adaptivní. Dále si mladý vědec povšiml, že sexuální výběr nekončí, jakmile jedinec získá partnera, jak předpokládal Darwin, ale místo toho může po páření pokračovat procesem, který se nazývá spermatická kompetice.
Birkhead si kladl otázku, zda promiskuita, pozorovaná u hmyzu, by se také mohla objevit u ptáků a rozhodl se tuto problematiku studovat. Když se svěřil se svým záměrem profesorům a spolužákům, byli nanejvýš skeptičtí. Přesto jeho doktorandská práce na téma chování a ekologie alkouna úzkozobého (Uria aalge) byla pro něho šťastnou volbou, neboť ptáci i přes dlouhodobou partnerskou stálost ve svém chování vykázali projevy podobné výkalnici hnojní s velkou mírou promiskuity.
S vývojem behaviorální ekologie během 70. a 80. let 20. století začalo být zjevné, že sexuální monogamie, především u samic, je spíše výjimkou než pravidlem. Samčí promiskuita byla již delší čas známým faktem. Místo toho, aby vědci zavrhli promiskuitu jako nějakou odchylku nebo hormonální nerovnováhu, jak tomu bylo do 70. let, zaměřili se na to, jak jednotlivci předávají své geny budoucím generacím. Jakým lepším způsobem toho dosáhnout než promiskuitou? Těsně před vznikem behaviorální ekologie vydal významný britský ornitolog David Lack knihu Ecological Adaptations for Breeding in Birds (1968), která měla ohromný dopad. Uvedl zde, že 90% ptáků se při reprodukci vyznačuje monogamií a zbytek byl i polygynní (soužití jednoho samce s několika samicemi) jako například vlhovec červenokřídlý (Agelaius phoeniceus) nebo jespák bojovný (Philomachus pugnax), zatímco několik málo druhů jako například ostnák trnitý (Jacana spinosa) byli polyandryčtí (jedna samice má zároveň více samců). Monogamie byla tudíž jakousi normou, která vyžadovala spíše hlubší studium než koncentraci na výjimky.
Velká varlata jsou jasným znakem samičí promiskuity.
Se zrodem behaviorální ekologie se pohled zaměřil na výjimky z monogamie: mimo párovou kopulaci. Klíčovým průlomem byla schopnost určit otcovství pomocí genetické daktyloskopie (DNA fingerprinting), tato technika nakonec poskytla nezvratný důkaz, že promiskuita, alespoň u samců, se vyplatila. To nám také umožnilo rozlišovat mezi „sociální monogamií“ a „sexuální monogamií“ u ptáků. Porozumění procesu sexuálního výběru jak před pářením (výběr partnera), tak i po páření (např. spermatická kompetice) pomáhá vysvětlit jevy, které byly kdysi považovány za nevysvětlitelné. Například varlata – náhodný objev v 70. letech, masivní rozdíly ve velikosti varlat velkých lidoopů, ovlivňující jejich reprodukční systém, zahájil sérii objevů mezi různými druhy zvířat. Tyto poznatky nakonec vyústily v téměř obecné pravidlo: relativně velká varlata samců jsou zaručeným znakem samičí promiskuity.
Tuto myšlenku zmínili již roku 1676 Francis Willughby a John Ray, když napsali první encyklopedii ornitologie. Komentovali zde obrovská varlata křepelky polní (Coturnix coturnix):“Je zřejmé, že je to náruživý pták“. Křepelka je opravdu promiskuitní pták, ale bez evolučního kontextu nebylo o fenoménu možno říci nic jiného. Nyní toto pozorování nabývá na pravdivosti. Ptáci, kteří mají v porovnání s velikostí těla velká varlata, mají výjimečné rozmnožovací metody. Pěvuška modrá (Prunella modularis) je jedním z nejpromiskuitnějších ptáků. Vyskytují se mezi nimi monogamní páry, polyandrická tria (dva samci, jedna samice) a dokonce polygynandrie (dva samci sdílejí dvě samice). Varlata u tohoto druhu dosahují 3,4% celkové váhy samce. Naproti tomu hýl obecný (Pyrrhula pyrrhula) se jeví jako striktně monogamní a v poměru k tělu má nejmenší varlata. Ta tvoří pouze 0,29% váhy samce.
Varlata fungují jako továrna na spermie. Větší továrna vyrábí více spermatu. V závodu o rozmnožování platí: čím více spermatu, tím větší vyhlídky na úspěch. Je to jako snažit se vyhrát tombolu: vaše šance jsou násobeny tím, čím více losů si koupíte. V soutěži o oplodnění u mnoha druhů prostě větší dávka spermatu nestačí. Koneckonců, výběr funguje tím způsobem, že každá výhoda oproti jinému samci zvyšuje šance jednotlivce na zplození potomstva. U živočichů mezi dvěma samci, z nichž každý má obrovské, ale stejně velké zásoby spermií, je ten, který má penis mírně delší než druhý, schopen umístit své spermie na výhodnější místo uvnitř vejcovodu, čímž se zvýší jeho šance na oplodnění. Je pravděpodobné, že tento samec bude mít při oplodnění výhodu a bude úspěšnější. U druhů, u nichž je promiskuita samic běžná, se zdá, že anatomické a behaviorální adaptace na zlepšení samčího reprodukčního úspěchu jsou téměř neomezené. Napříč říší zvířat jsou příklady hojné, ale zaměřme se na ptáky.
Kopulace vteřinu i 30 minut
Většina pěvců kopuluje jednu nebo dvě sekundy, naproti tomu tkalčík červenozobý (Bubalornis niger) kopuluje 30 minut. Většina ptáků nemá penis, spermie jsou jednoduše převedeny ze samčí kloaky do samičí. Křepelka, která je promiskuitní, vyvinula nápadnou žlázu, která přiléhá k samčí kloace a při oplodnění dodává kus pěny jako holicí krém; což zvyšuje vitalitu a průchodnost spermatu. Tkalčík červenozobý se chová polygynním harémovým způsobem. Společenství dvou samců sdílí skupinu až dvanácti samiček. Soutěž o oplodnění je drsná a samci vyvinuli falešný penis přímo před svou kloakou, aby snadněji dosáhli úspěchu při oplodnění.
Začátek nového života se liší mezi ptáky a savci, včetně nás samých. Jak je dobře známo, je zapotřebí pouze jedné spermie, aby oplodnila vajíčko a začal tak nový život. U ptáků to neplatí. Jediná spermie určitě oplodní vajíčko ptáka, ale nepovede k novému životu. Pomocí zebřiček pestrých (Taeniopygia guttata) vědci objevili způsob, jak do vajíčka pustit pouze jedinou spermii; čímž prokázali, že zatímco to bylo dostatečné pro oplodnění samo o sobě, nedošlo k žádnému dalšímu vývoji embryí. Když dovolili vniknutí více spermiím, došlo jak k oplodnění, tak k vývoji embrya. Další spermie jsou „pomocníky“, což je zřejmě nezbytné pro spuštění vývoje embrya. To je pozoruhodné na vývojové úrovni, ale také to vyvolává některé otázky, které se týkají promiskuity. Je-li samice oplodněna například dvěma samci a obě samčí spermata dosáhnou vajíčka, může tedy vzniknout situace, kdy „pomocné spermie“ nejsou těmi, které se spojí se samičí DNA? Mohla by existovat situace, kdy jeden samec nevědomky pomůže nastartovat nový život pocházející z jiného samce? Ještě je hodně otázek k zodpovězení….
Z pohledu behaviorální ekologie je zde jedna velká nezodpovězení otázka. Proč se vůbec samice obtěžují s kopulací s více než jedním samcem? Co z toho mají? U samců je promiskuita jasná, ústí ve více potomků. Ale v případě samic to neplatí. Je zde mnoho vysvětlení samičí promiskuity včetně toho, že potomci vzešlí z mimo párové kopulace jsou kvalitnější, ale i přes četné studie se zdá, že toto nebude ten pravý důvod. Je to další hádanka, čekající na své vyřešení.
Zdroj: http://www.birdlife.org/worldwide/news/uncovered-secret-sex-life-birds
Překlad: Simona Vosáhlová / Titulní foto Pierre Dalous