Независимо от того, как это делается, воспроизведение странное, часто прекрасное, а иногда и пугающее. Еще в 2000 году Билл Джой, главный научный сотрудник Sun Microsystems, написал в журнале Wired статью под названием «Почему мы не нужны будущему». В нем он предсказал, что катастрофическое развитие событий не за горами: самовоспроизводящиеся роботы. Он опасался, что как только такая возможность наступит, человеческая жизнь, какой мы ее знаем, вскоре станет неактуальной.
Но вам не нужно смотреть в будущее за примерами странных репродуктивных возможностей. В Древней Греции Зевс, бог грома и главарь Олимпа, имел памятную встречу с родами. Однажды у Зевса была связь с некой Метидой, богиней лукавства. Слишком поздно он вспомнил пророчество, в котором предсказывалось, что дети Метиды будут более могущественными, чем их отец. Обеспокоенный последствиями, он быстро проглотил возлюбленную целиком. Конечно, было поздно - она уже была беременна. Некоторое время спустя, у него развилась феноменальная головная боль, и он заставил одного из своих собратьев-богов разрубить ему череп топором. Из него выскочила его новая дочь Афина, богиня мудрости, в полном боевом снаряжении.
Все это может показаться невероятным, но это не более чем странно, чем некоторые причудливые способы самовоспроизведения организмов в реальной жизни, прямо сейчас.
10: Девственные драконы
Возможно, это потому, что репродуктивный процесс настолько странный, что люди рассказывают истории о непорочном рождении с самого начала рассказывания историй. Самая известная из этих историй, конечно же, о рождении Иисуса Христа, чья мать, Мария, как говорят, зачала, будучи еще девственницей.
Хотя у женщины технически возможно девственное рождение, это невероятно маловероятно. С другой стороны, партеногенез (научный термин для непорочного зачатия) распространен среди других существ в природе. Молотоголовые акулы, комодские вараны, кротовые саламандры и множество других рептилий, рыб и насекомых могут производить потомство без спаривания.
Все начинается с того, что называется "зародышевой клеткой". Эта зародышевая клетка делится на две части, а затем каждая из этих половинок делится снова. Теперь у вас есть четыре репродуктивные клетки, называемые гаметами. Отбрасываются три гаметы. Оставшаяся гамета содержит половину хромосом, необходимых для создания новой особи. При половом размножении женская гамета и мужская гамета сливаются, образуя полный набор хромосом.
Но при партеногенезе женская гамета, или яйцеклетка, содержит полный набор хромосом и способна стимулировать свой рост.
Невероятно, но есть виды насекомых, которые переходят от партеногенеза к половому размножению, в зависимости от того, какой метод лучше всего подходит для окружающей среды, в которой они находятся в данный момент (например,г., есть ли напарник?). Кроме того, существует нечто, называемое циклическим партеногенезом, при котором такие организмы, как водяные блохи, чередуют периоды спаривания и размножения без спаривания.
Пока никто не нашел примеров партеногенеза у млекопитающих, но он был искусственно вызван у кроликов, в том числе и у других тварей, с помощью контроля температуры и химических веществ. С людьми пока не везет
9: Пересматривая Немо
Не путайте партеногенез с гермафродитным размножением! Они совсем не одинаковые. В партеногенезе женская гамета делает всю работу в одиночку. Однако гермафродиты примечательны тем, что способны производить как мужские, так и женские гаметы. Это потому, что у них есть как мужские, так и женские репродуктивные органы.
У некоторых видов, таких как некоторые цветы, улитки и рыбы, распространен гермафродитизм. Иногда организм может начать с мужского пола и стать женским; иногда они могут начинаться с женщин и превращаться в мужчин; а иногда они остаются представителями обоих полов на протяжении всей жизни.
Помните Немо и его отца в «В поисках Немо»? Оказывается, продолжение оправдано, потому что в репродуктивной жизни рыб-клоунов много драмы. В социальном плане рыба-клоун любит тусоваться среди морских анемонов, где два крупных производителя, самец и самка, отвечают за группу более мелких самцов рыбы-клоуна, которые не размножаются.
Но скажем, например, женщина-заводчик умирает. В этом случае крупный самец меняет пол, чтобы стать доминирующей самкой, в то время как самый крупный из мелких самцов быстро набирает вес, чтобы взять на себя роль половозрелого самца-производителя. Да ладно, Pixar - «Becoming Nema» - это хит, который ждет своего часа.
8: Пиратство сцепления
Clutch piracy - это стратегия размножения, при которой лягушки с повязками на глазах и вооруженными саблями во время потягивания рома.
На самом деле нет. Это касается лягушек, но они голые и живут в Пиренеях, а не на Барбадосе. Важно отсутствие у них одежды - высоко в Пиренеях ночи настолько холодные, что лягушки, которые обычно любят спариваться под покровом темноты, вместо этого вынуждены заниматься солнечными днями.
Благодаря этой местной особенности исследователи смогли внимательно следить за процессом и заметили странное отклонение от обычного внешнего оплодотворения, которое они ожидали увидеть.
Внешнее оплодотворение является предпочтительной репродуктивной стратегией многих рыб и амфибий. Самка откладывает в воду «кладку» яиц, а затем самец откладывает на них немного спермы. Лягушкам нравится следить за тем, чтобы этот процесс выполнялся без промедления. Обычно, когда самка лягушки готова отложить икру, она позволяет самцу забраться ей на спину и крепко обнять. Она выпускает свою кладку яиц, и самец тут же ее оплодотворяет. Однако его сперма может оплодотворить лишь часть яйцеклеток в кладке.
Высоко в прудах Пиренеев лягушачья романтика работает немного по-другому. Самцов лягушек значительно больше, чем самок. Поскольку они часто не могут найти самку для спаривания, банды самцов-пиратов начали охотиться за кладкой только что отложенных яиц. Как только они их находят, они делают все возможное, чтобы оплодотворить любое из оставшихся неоплодотворенных яиц. Исследователи обнаружили кладки с четырьмя разными отцами!
7: Цветочный обман
Большинство цветов имеют отношения типа «я похлопаю тебя по спине, ты погладишь меня» с опылителями, которые помогают им размножаться. Пчелы, бабочки и колибри, например, получают вкусный глоток нектара в обмен на то, что переносят несколько зерен пыльцы с одного цветка на другой. Как только это произойдет, принимающий цветок может начать процесс создания семян, из которых вырастут новые цветы.
Но некоторые виды орхидей считают эту стратегию старой шляпой, если не сказать откровенно скучной. Поскольку опылители перепрыгивают с одного цветка на соседний, орхидеи опасаются инбридинга. Что ж, насколько нам известно, они на самом деле не беспокоятся, но эволюция привела к гораздо более новому - на самом деле действительно странному - методу самовоспроизведения для этих организмов.
В горных районах Средиземноморья есть вид под названием Ophrys apifera, более известный как пчелиная орхидея. С невероятным эффектом trompe l'oeil цветок выглядит точно так же, как задняя часть пчелы, голова которой зарыта в цветок с голубыми лепестками. Мало того, Офрис имитирует запах упомянутой пчелиной самки, и даже немного пушист, чтобы усилить сенсорную иллюзию. Этот обман настолько совершенен, что даже его кажущееся несовершенство оказывается выгодным.
Пчелы-самцы, соблазненные цветочным волшебством, так энергично начинают спариваться с цветами, что сбрасывают пакеты с пыльцой, предварительно загруженные специальным клеем, который прилипает к их спинам. Но согласно плану, обман длится не так долго. После нескольких отчаянных усилий по достижению эротического блаженства пчела осознает тот факт, что ее обманули, и в приступе разочарования шатается прочь. Он пройдёт довольно много времени, собираясь с мыслями, прежде чем снова попадётся на уловки, и, если у вероломного Офриса всё сложится хорошо, он невольно поместит свою пыльцу в другой цветок пчелиной орхидеи.
Разочарование пчелы играет на репродуктивной стратегии орхидеи, поскольку расстояние, пройденное пчелой за то, что она остывала, предотвращает инбридинг. Конечно, магия орхидей соблазняет не только пчел - подумайте обо всех орхидеях, цветущих на подоконниках по всему миру.
6: Многополое спаривание
В следующий раз, когда будете освежаться в озере, постарайтесь не думать о том, что вас могут окружать мохнатые одноклеточные микробы, занимающиеся весьма своеобразным репродуктивным поведением. На самом деле, Tetrahymena по большей части довольно целомудренное существо, использующее девственный метод партеногенеза для заселения своих пресноводных окрестностей.
Но партеногенез не создает такой генетической изменчивости, которая может помочь организмам адаптироваться к изменяющимся условиям. Поэтому, когда наступают трудные времена, Tetrahymena может активировать дремлющее половое влечение, чтобы помочь себе выжить. Вот тогда все становится очень интересно.
Если вы думаете, что следить за гендерной политикой сложно, учтите тот факт, что у этого маленького существа не менее семи полов! Ученые изобретательно назвали эти гендеры Типами с I по VII. Тип I не может спариваться с другим Типом I, но не беспокойтесь - он может выбирать любой из оставшихся шести полов.
Новорожденный Tetrahymena получает всю генетическую информацию, необходимую для того, чтобы стать одним из семи возможных типов. Затем в результате случайного процесса их ДНК сокращается до одного пола. Довольно сложная штука для микроскопического микроба!
5: Беременность мужчины
Большинство из нас, к счастью, забыли сюжет автомобиля Шварценеггера/ДеВито 1994 года «Джуниор». В целях научного назидания эта статья сослужит вам медвежью услугу, напомнив, что речь идет о беременности будущего губернатора Калифорнии. Начинается веселье.
Абсурдная задумка, конечно, но покажите эту комедийную жемчужину морскому коньку, и он пожмет плечами (если они у него есть). И это не потому, что фильм получил 32-процентную оценку на сайте обзоров Rotten Tomatoes, а скорее потому, что в беременных самцах в мире морских коньков нет ничего удивительного.
Когда морские коньки приступают к размножению, самцы и самки участвуют в сложном, продолжительном и, по-видимому, красивом брачном танце, в котором они переплетают свои хвосты и плавают в тандеме. В конце концов, когда их движения полностью синхронизированы, самка подсовывает пару тысяч икринок в маленький мешочек, который самец специально для этой цели.
Самец оплодотворяет яйца и носит их в своей сумке, где они вылупляются. Он тщательно заботится об их потребностях по мере их роста, и когда они готовы отправиться в мир, он на самом деле мышечными сокращениями выталкивает их наружу.
Тем временем самка готовит еще несколько яиц. Время снова танцевать танго! Самец морского конька может родить утром и снова забеременеть к вечеру.
4: Владение
А теперь немного жуткого паразитического размножения! Когда дело доходит до паразитов, трудно выбрать из множества странных, блестящих и часто действительно неприятных способов самовоспроизведения. Тем не менее, у непритязательных ракушек, называемых rhizocephalans, есть стратегия, настолько макиавеллистская, что она заслуживает здесь некоторого внимания.
Ризоцефалы - для краткости будем называть их корневищами - не похожи на обычных ракушек. Будучи молодой личинкой, ризо плавает в надежде встретить проходящего мимо краба. Учитывая размер океана, шансы невелики, но корневища производятся в огромных количествах, поэтому некоторые из них обязательно найдут свою цель.
После того, как корневища совершают крабовое падение, они прикрепляются, развивают небольшой шприцевидный придаток и вводят свои клетки в систему краба. Клетки ризоса попадают в пазуху своего хозяина, и там начинает расти корневая система, которая распространяется повсюду, в конечном итоге высовываясь именно в том месте, где самка краба несла бы свои яйца. Затем паразит откладывает свои яйца в небольшой мешочек.
По причинам, которые еще полностью не выяснены, если краб оказывается самцом, он на самом деле меняет форму, расширяя свое брюшко, чтобы больше походить на самку. Также неизвестно, как именно ризо убеждает своего хозяина, что паразитические яйца, которые он носит с собой, на самом деле являются крабовыми яйцами. Затем, как в сцене из «Быть Джоном Малковичем», паразит направляет своего хозяина в более глубокие воды, где он может избежать хищников и конкуренции за пищу.
Все это немного тревожит. Но так ли он опасен, как Hymenoepimecis argyraphaga? Читайте дальше, чтобы сравнить.
3: Убийственное рождение
Hymenoepimecis argyraphaga - оса-паразит, обитающая в прекрасной Коста-Рике. В настроении размножаться самка осы выслеживает незадачливого паука с благозвучным названием Plesiometa argyra и парализует его жалом на 10-15 минут. За эти тихие четверть часа оса откладывает яйцо, аккуратно прикрепляет его к брюху паука и улетает.
Когда паук выздоравливает, он продолжает заниматься своими делами, как будто ничего не произошло. Возможно, он не помнит; возможно, оно не хочет помнить. Все это время инкубирует яйцо осы. Через неделю-две антракт заканчивается, и дела у Плезиометы стремительно идут под откос. Личинка осы вылупляется, протыкает дырку в желудке паука и начинает питаться им.
Совершая особенно дьявольский ход, личинка извлекает последний ресурс из паука, прежде чем убить его. Детеныш осы вводит какое-то психоактивное вещество, которое убеждает бедняжку плести совсем не похожую на плезиомету паутину. Покончив с этим, оса убивает одурманенного наркотиками паукообразного, съедает его, а затем использует только что сплетенную паутину, чтобы скрутить себя в кокон.
Менее чем через две недели появляется полностью выросший Hymenoepimecis argyraphaga, готовый размножаться таким же ужасным образом. Разве природа не прекрасна?
2: Начать сначала
Если морские звезды, подобно морским конькам, выглядят как существа из сказок, то ядовитое беспозвоночное, известное как терновый венец, принадлежит одной из тех старых, зловещих версий братьев Гримм.
Морские звезды с терновым венцом (или, точнее, «морские звезды») питаются коралловыми рифами. Из-за деятельности человека, такой как чрезмерный вылов их естественных хищников, они иногда могут подвергнуться демографическому взрыву. Это, в свою очередь, может привести к полному разрушению рифа. Это будет означать не только потерю среды обитания для многих существ, живущих на рифах, но и местную туристическую индустрию.
Для решения этой проблемы были предприняты различные усилия по уничтожению лишнего тернового венца. Например, на Большом Барьерном рифе дайверы начали с того, что нарезали беспозвоночных на мелкие кусочки. План провалился из-за замечательной способности морских звезд к регенерации.
Они могут не только отрастить потерянные конечности, но и, при определенных обстоятельствах, вырастить совершенно новое тело из отрубленной конечности. Это потому, что их клетки «недетерминированы», что означает, что они сохраняют способность формировать новые части тела, как это делали наши эмбриональные клетки, когда мы только начинали развиваться.
Теперь, если бы мы только могли освоить эту штуку регенерации - мы могли бы не только отрастить потерянные конечности, мы могли бы создать совершенно новые. Кто не мог использовать дополнительную пару рук? Однако все было бы немного страннее, если бы эти бестелесные руки вырастили нового тебя.
1: Определение пола в сообществе
Подростки могут производить потомство. Напуганные такой перспективой, их родители часто стремятся максимально контролировать сексуальную жизнь своих детей. С точки зрения подростка, все это довольно раздражает, когда старые пердуны постоянно заняты твоими делами. Но прежде чем тяжело вздыхать и закатывать глаза от вторжений мамы, подумайте о японском вьющемся папоротнике. По сравнению с ними тебе проще.
Полностью выросшие папоротники называются гаметофитами, и они могут быть самцами, самками или гермафродитами, если поблизости нет других заводчиков, которые могли бы помочь. Но, конечно же, самооплодотворение - это воплощение инбридинга, ситуации, которую следует по возможности избегать.
Итак, когда маленькие папоротники растут, пожилые самки по соседству могут выделять химическое вещество под названием гиббереллин, которое заставляет окружающую молодежь превращаться в самцов. Таким образом, взрослые контролируют гендерный баланс для поддержания здорового генетического разнообразия.
В последнее время слово «сообщество» стало модным словом для всего положительного и необходимого в жизни 21-го века - возможно, сексуальная жизнь вьющихся папоротников демонстрирует, что участие сообщества может иметь свои пределы!
Примечание автора: 10 странных способов размножения организмов
Паразитологи любят утверждать, что объекты их исследований заслуживают уважения за изобретательность их стратегий выживания. Изучив и написав о некоторых из них, я должен согласиться с тем, что в них присутствует своего рода психопатическая гениальность, но на самом деле это немного свело меня с ума. Эта коста-риканская оса, например, так тщательно использует бедного паука, что трудно не почувствовать, что во всем этом процессе есть что-то злонамеренное. Но какой бы жестокой ни была эволюция, есть еще озорная элегантность пчелиной орхидеи, которой можно восхищаться.