Niektóre wykluwają się z jaj na grzbiecie samicy, inne w kieszeni na brzuchu samca. Jeszcze inne, jak homo sapiens, cały rozwój płodowy odbywają w ciele matki. Są i takie, dla których matka staje się pierwszym posiłkiem.

David Attenborough, kilka lat temu zapytany przez dziennikarkę Joannę Nikodemską o najciekawsze jego zdaniem zwierzę, odpowiedział po chwili namysłu, że najbardziej fascynuje go trzyletnie ludzkie dziecko, którego możliwości rozwoju i adaptacji są wprost nieograniczone. Z tą samą dziennikarką mamy od ponad ośmiu lat możliwość weryfikowania jego zdania i faktycznie – obserwowanie rozwoju młodocianego przedstawiciela homo sapiens to nieustająca i fascynująca przygoda.

Bardziej r czy bardziej K?

Wiadomo, że o sukcesie ewolucyjnym decyduje nie długość życia dorosłych osobników, ale liczba wydanego na świat potomstwa, które przenosi ich geny w przyszłe pokolenia. Precyzyjniej rzecz ujmując, nie chodzi o to, ile ktoś ma dzieci, tylko ile ma wnuków, bo dzieci muszą przeżyć i przekazać geny dalej. Oczywiście żeby w końcu mieć jakieś potomstwo, trzeba je najpierw spłodzić, a przynajmniej w jakiś sposób uruchomić rozwój jaja, jak to bywa u gatunków dzieworodnych, w których samice w ogóle nie zawracają sobie głowy facetami albo robią to rzadko. Jednak o różnych oryginalnych sposobach na przejście tego pierwszego etapu już tu kiedyś pisałem. Skupmy się zatem na tym, co dalej.

W ekologii mówi się o dwóch strategiach produkowania potomstwa, oznaczanych literami „r” i „K”. Symbole te pochodzą ze skomplikowanego wzoru na dynamikę liczebności populacji, opracowanego w roku 1838, który przez resztę wieku XIX i prawie cały wiek XX systematyzował nasze myślenie o sukcesach zwierząt. Jego autorem był Pierre Fran­çois Verhulst (1804–1849), a w uproszczonej wersji jego dzieło wygląda tak: dN/dt = rN (1 – N/K), gdzie N oznacza wielkość populacji, r to maksymalne tempo jej wzrostu, K – pojemność lokalnego środowiska, a dN/dt to tempo zmian populacji w czasie. Według tego modelu gatunki realizujące strategię r stawiają na jak najszybsze wydawanie na świat jak najliczniejszego potomstwa, a strategia K polegać ma na inwestowaniu raczej w jakość niż w ilość. Czyli albo mamy mnóstwo dzieci, którymi za bardzo się nie przejmujemy, licząc na to, że jakoś to będzie i część z nich przeżyje, albo mało, ale za to dużo w nie inwes­tujemy i staramy się, by jak najlepiej sobie poradziły. Oczywiście – jak to w wielu kwestiach bywa – w przyrodzie mamy raczej do czynienia z kontinuum, gdzie nie tylko różne gatunki, ale także różne osobniki tych samych gatunków funkcjonują gdzieś pomiędzy tymi punktami granicznymi i możemy jedynie mówić o tym, że ktoś jest „bardziej r”, albo „bardziej K”. Na przykład gupiki – małe południowo- i środkowoamerykańskie rybki, popularne zarówno wśród akwarystów, jak i biologów ewolucyjnych – wykazują się tu ogromną plastycznością. Naukowcy od lat badają je w strumieniach Trynidadu i okazuje się, że zależnie od obecności drapieżników ich strategie bardzo się różnią, czasem dosłownie na przestrzeni kilku metrów. W górnym biegu strumieni, gdzie przegradzające ich bieg skały uniemożliwiły przedostanie się tam większych ryb, gupiki rodzą mniej, ale większych i lepiej odżywionych młodych, czyli są „bardziej K”, a ich potomstwo spokojnie sobie dorasta w bezpiecznych wodach. Poniżej skał (czasem decyduje o tym dosłownie jeden spory głaz) przyjmują strategię bliższą opcji „r”, czyli ich młode są drobniejsze, ale za to jest ich znacznie więcej, bo przy nieustannym zagrożeniu, że ktoś może dzieci zjeść, opłaca się mieć ich jak najwięcej. Choć więc w nauce od tego klasycznego modelu obecnie się odchodzi, mówiąc raczej o całej różnorodności strategii życiowych, moim zdaniem – przy wszystkich zastrzeżeniach – te dwie literki ułatwiają nam opisywanie skomplikowanej rzeczywistości.

Informacja

Z ostatniej chwili! To trzecia z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Niezależnie jednak od tego, ile potomstwa ma być, jakoś je na świat trzeba wydać. Tu w zasadzie metody są dwie. Można znieść jajo zaopatrzone w żółtko, czyli ewolucyjny odpowiednik kanapek do szkoły, z którego to jaja po jakimś czasie – z większą lub mniejszą pomocą rodziców – wyklują się nasze pociechy, albo też żywić potomstwo we włas­nym ciele i urodzić już gotowe. Jak łatwo zgadnąć, pomiędzy jajorodnością a żyworodnością znajduje się też trzecia opcja, czyli jajożyworodność. Polega ona na tym, że zarodki rozwijają się w jajach, z których wykluwają się jeszcze w ciele matki, po czym wydostają się na zewnątrz.

Jaja sobie robicie

Zacznijmy zatem ab ovo. Składane jajo musi być w coś opakowane, tak by choć trochę chroniło zarodki przed zewnętrznymi zagrożeniami. Gatunki składające jaja do wody zwykle nie muszą się bać o ich wyschnięcie, więc w tym przypadku wystarcza na ogół galaretowata osłonka, dzięki której zawartość jaja zostaje tam, gdzie ma być, a nie rozlewa się po okolicy. Jeżeli jednak żyjesz na lądzie, musisz – jak mnóstwo owadów i pajęczaków oraz wszystkie gady i ptaki, a także ssaki, takie jak dziobak i kolczatka – zainwestować w coś bardziej wodoszczelnego. Twarda skorupka ptasiego jaja zabezpiecza je dodatkowo przed przynajmniej niektórymi drapieżnikami, przy czym np. skorupa jaja strusia – notabene największej pojedynczej komórki na świecie – jest tak gruba i mocna, że nawet lwy mają trudności z jej skruszeniem.

Czymkolwiek jednak jaja są otoczone, każde z nich ma większą szansę przetrwania, jeśli ktoś się nim zaopiekuje. Wysiadywanie jaj automatycznie kojarzy nam się z ptakami, które faktycznie albo same z poświęceniem dbają o swój lęg, albo – jak kukułki – wrabiają w to kogoś innego. Ale wśród reszty zwierząt też nie brakuje przykładów rodzicielskiej ofiarności. Samice ośmiornic spędzają ostatnie tygodnie życia, broniąc ukrytych w jakimś podwodnym zakamarku jaj, natleniając je i oczyszczając z glonów oraz pasożytów. Pracy tej poświęcają cały swój czas i energię pozostałą po ogromnym wysiłku, jakim było wyprodukowanie i złożenie jaj w odpowiednim miejscu. Kiedy młode ośmiorniczki się w końcu wyklują, ich mama albo już nie żyje, albo właśnie ma umrzeć. Choć ta strategia zdaje się głowonogom odpowiadać, to właśnie jej zawdzięczamy naszą obecną pozycję w świecie – podejrzewam, że gdyby matki ośmiornice potrafiły przekazywać potomstwu swoją wiedzę i doświadczenie, Ziemia mogłaby wyglądać zupełnie inaczej. A tak, pomimo ich zdumiewającej inteligencji, każda ośmiornica musi odkrywać swoje koła od początku. Biorąc pod uwagę, że ich inteligencja jest od naszej starsza o kilka milionów lat, naprawdę myślę, że gdyby z pokolenia na pokolenie mogły kumulować doświadczenia, ten tekst pisałbym dla ośmionożnej redaktorki naczelnej, o ile w ogóle byłaby ona zainteresowana opinią tak podrzędnego organizmu jak człowiek.

Choć poświęcenie ośmiorniczej mamy jest imponujące, niektóre bezkręgowce posuwają się dalej. Chyba najbardziej ekstremalną formą rodzicielskiej ofiarności jest matryfagia, czyli zjadanie matki przez jej nowo wyklute potomstwo. Zjawisko to występuje u kilku gatunków pajęczaków, u których po złożeniu jaj samica sokami trawiennymi zaczyna rozpuszczać tkanki swojego ciała, dzięki czemu, kiedy rozkoszne pajęcze bobaski się wyklują, ich matka będzie już tylko otoczonym chityną, ośmionożnym naczyniem wypełnionym pożywnym sokiem. Maleństwa muszą tylko przegryźć jej skórę i mogą chłeptać do woli. Wśród owadów – poza oczywistymi przykładami przedstawicieli błonkówek (czyli mrówek, os i pszczół) czy termitów – przykładną opieką rodzicielską charakteryzują się również skorki. Japoński gatunek Anechura harmandi jest jedynym znanym nauce owadem, w przypadku którego matka też umiera przed wykluciem młodych, by stać się ich pierwszym posiłkiem. A i naszym skorkom pospolitym nieobce jest matczyne poświęcenie. Samice tych niezbyt lubianych, nieustraszonych pogromców mszyc i rybików cukrowych często łączą się w grupki, by wspólnie dbać o złożone jajeczka, a następnie karmić stadko swoich młodych i odważnie bronić ich przed wrogami.

Metoda mieszana

Znoszenie jaj ma swoje oczywiste zalety. Jeśli nie wymagają one opieki, można nie tylko dużo ich wyprodukować, ale także liczyć na to, że same rozprzestrzenią się po świecie. Jednak noszenie potomstwa we własnym ciele daje rodzicom większą możliwość zapewnienia mu odpowiednich warunków do rozwoju. Nic więc dziwnego, że niektóre zwierzęta, np. liczne gatunki rekinów czy żmija zygzakowata, wybrały w toku ewolucji kompromisową strategię jajożyworodności. U innych, podobnie jak u naszej jaszczurki żyworodnej, zależnie od warunków środowiska występuje jedna lub druga metoda rozrodu. W Europie Południowej żyworódki, jak większość jaszczurek, składają jaja. Jednak w chłodniejszych rejonach samice rodzą młode. Dzięki tej elastycznej strategii jaszczurki te mogą występować w środowiskach niedostępnych dla wielu innych gatunków, takich jak wysokie góry i daleka północ Europy. Jest to na naszym kontynencie jedyny gad żyjący również za kręgiem polarnym, choć żmije – najbardziej północne z naszych węży – sięgają na północ niemal równie daleko.

Ciekawe jest też składanie jaj w ciele kogoś innego, choć nie jestem pewien, czy to wciąż liczy się jako jajo­żyworodność. Najbanalniejszym i najdrastyczniejszym zarazem przykładem są liczne gatunki parazytoi­dów. Nazywamy tak zwierzęta, które wykorzystują jakiegoś żywiciela do cna, żyjąc w nim przez jakiś czas, po czym uśmiercają go niczym Obcy ze znanego filmu science fiction. Tak robi wiele os, które paraliżują swoją ofiarę (na ogół jest to gąsienica lub pająk), składają w takiej żywej spiżarni jaja, z których wyklute potem larwy stopniowo wygryzą się na swobodę. Ale bardziej interesujące jest składanie jaj w ciele własnych partnerów.

Tak jest u pławikoników, czyli powoli poruszających się rybek okreś­lanych jako koniki morskie. Po tańcu godowym i udanej konsumpcji związku samica składa zapłodnione jaja do specjalnej torby na brzuchu samca. Od tej chwili to on będzie o nie dbał, by któregoś dnia urodzić setki miniaturowych pławikoników, którymi po porodzie nadal będzie się opiekował.

Jednak moją wyobraźnią, i to od wczesnego dzieciństwa, zawładnął pod tym względem inny organizm. Grzbietoród, zamieszkujący północną część Ameryki Południowej płaz bezogonowy (czyli podobny do żaby) o wdzięcznej łacińskiej nazwie Pipa pipa, pojawił się w moim życiu w postaci ilustracji w bardzo starym atlasie zwierząt i natychmiast wskoczył na piedestał jako jeden z moich ulubionych gatunków wszech czasów. Tuż po złożeniu przez samicę jaj samiec zagarnia je i układa równo na lepkim grzbiecie partnerki. Jej skóra staje się gąbczasta, a jaja zapadają się w nią i rozwijają w miarę bezpiecznie, by po jakimś czasie wyjść z jej pleców już jako w pełni ukształtowane małe żabki. To bez wątpienia jeden z najciekawszych porodów w przyrodzie.

Najsilniejsza więź

Jeśli młode nie są oddzielone od organizmu matki otoczką jaja, na ogół odżywia je ona za pomocą łożyska. Tak jest, oczywiście, u znakomitej większości ssaków, ale wcale nie tylko. Łożyska spotyka się też u niektórych rekinów i jaszczurek, jednak prawdziwa żyworodność wyewoluo­wała niezależnie co najmniej 150 razy i występuje u wielu gatunków ryb, płazów, owadów oraz pajęczaków. Jednym z takich niespodziewanie troskliwych rodziców jest owiana złą sławą mucha tse-tse, której samica przez dziewięć miesięcy fruwa z pojedynczą, coraz większą larwą w brzuchu, odżywianą przez matkę pożywnym płynem określanym jako mleko maciczne. Nieco bardziej makabryczna wersja karmienia młodych występuje u płazów beznogich z rodziny marszczelcowatych. Ich zarodki mają specjalne zęby, za pomocą których żywią się nabłonkiem matczynego jajowodu. Po urodzeniu młode marszczelce przerzucają się na nabłonek zewnętrzny samicy i dosłownie obdzierają ją ze skóry, która na szczęście szybko się regeneruje.

Po opuszczeniu, w taki czy inny sposób, ciała matki wiele młodych zwierząt w dalszym ciągu wymaga nieustannej opieki. Ponieważ fizyczne połączenie zostało już zerwane, nakłonienie rodziców do kontynua­cji dostarczania pokarmu i ochrony wymaga wtedy nawiązania więzi psychicznej. Rodzice muszą lubić swoje urodzone czy wyklute dzieci, żeby nadal się nimi zajmować.

Ewolucja wyposażyła więc młode w cały arsenał sygnałów, wobec których opiekunowie są bezradni. U ptaków jest to często jaskrawe ubarwienie wnętrza i obrzeży dzioba ujawniające się przy jego pełnym otwarciu. Dorosłe ptaki nie mogą się oprzeć i pakują w taki otwarty dziób jedzenie, nawet jeśli żebrząca paszcza wcale nie należy do ich dzieci, tylko np. do wykorzystujących sytua­cję ryb. Nasze własne prymitywne instynkty też sprawiają, że młode (lub przypominające młode) zwierzęta u większości z nas wywołują rozczulenie i gwałtowną potrzebę zaopiekowania się nimi. Przy czym odbiorcy tej opieki wcale nie muszą być słodkimi, ślicznymi króliczkami – do tej pory pamiętam swoje wzruszenie, gdy jako student odkryłem w jednej z kontrolowanych przeze mnie budek lęgowych gniazdo kręto­głowa. Pisklęta tego dzięcioła, ze swoimi chudymi, wijącymi się szyjkami i płaskimi łebkami, wyglądają jak porośnięte pleśnią grzybki halucynogenne i ładne nie są na pewno, ale działają. Wystarczy, że mają stosunkowo duże oczy i piszczą. Oczywiście jeśli dane zwierzę spełnia nasze kryteria urody, efekt jest jeszcze mocniejszy. Bezczelnie wykorzystują to koty – urok ich małych mordek, wielkich oczu i miauczenia naśladującego głos ludzkich niemowląt okazuje się tak silny, że nawet mój kolega geolog nie potrafi im się oprzeć. Choć z racji swojego zawodu wytrenowany jest do obcowania z przyrodą za pomocą młotka, nie może się powstrzymać i co chwila uszczęśliwia wszystkich zdjęciami swoich podopiecznych zamieszczanymi w mediach społecznościowych.

Nie ma jednak wątpliwości, że w przypadku zwierząt takich jak ptaki i ssaki nie jest to jedynie kwestia prostego odruchu. Naukowcy od jakiegoś czasu coraz odważniej przyznają, że u innych zwierząt też występują uczucia i emocje, np. strach, gniew, nuda czy miłość. A miłość do młodych jest chyba najłatwiejsza do zaobserwowania. To właśnie nią najprościej da się wytłumaczyć tak dramatyczne przykłady jak zachowanie orki o imieniu Tahlequah, która dwa lata temu przez 17 dni nosiła na sobie ciało swojego martwego dziecka. Również miłością rodzicielską możemy wyjaśnić – bo inaczej się nie da – bardziej prozaiczne i szczęśliwe przykłady zachowań, takie jak to, że za chwilę ruszę z moją córką do szkoły, choć przez całą noc pisałem ten tekst.