В животном мире может существовать ряд факторов, препятствующих размножению между существами противоположного пола. Вот как в природе поощряется гермафродитизм.
Хотя для людей наличие раздельного пола является нормальным явлением, в природе существуют некоторые организмы, которые представляют оба пола в одном и том же человеке. Это любопытное явление называется гермафродитизмом и подразумевает ряд преимуществ и недостатков для живого существа.
Формально гермафродитными существами являются те, которые производят мужские и женские гаметы. Эта ситуация широко распространена у большинства растений, нознаете ли вы, что гермафродитизм встречается и у животных? Вот почему быть гермафродитом может быть эволюционным преимуществом в животном мире, и несколько примеров.
Системы воспроизведения
В природе существуют различные методы размножения. На протяжении истории они менялись в зависимости от эволюционных преимуществ, предоставленных каждому из видов, будь то растения, животные и даже грибы.
Существуют две основные системы воспроизведения:
- Раздельные полы или двудомность. Есть существа мужского пола, а есть женские.
- Гермафродитизм. Он характеризуется наличием мужских и женских репродуктивных органов у одного и того же существа.
Преимущества гермафродитизма
Теория распределения полов утверждает, что гермафродитизм благоприятствует естественному отбору, когда число потомков у гермафродитов больше, чем в популяциях, где полы разделены.
Как отмечается в исследовании эволюционной биологии, опубликованном в Journal of Evolutionary Biology,для того, чтобы произошло спаривание, животные должны двигаться в поисках своей половинки Если организм живет Привязан к структура без какой-либо подвижности (например, кораллы или мидии), найти другую для размножения - проблема.
С другой стороны, это также может быть сложно для случаев, когда особь обычно активно ищет себе пару, но для этого ему приходитсяплатить большие затраты энергии Таким образом, вы должны столкнуться с тем, как управлять временем и этими расходами, чтобы вам было эффективно и кормить себя, и искать указанного партнера.
Животные могут найти себе пару во время кормления, но если они сосредоточатся на поиске партнера, еда отойдет на второй план. На самом деле, в некоторых случаях благополучие живого существа приносится в жертву ради достижения спаривания.
Гермафродиты самодостаточны
Есть гермафродиты, способные к самооплодотворению,поэтому им не нужно другое существо для размножения. Однако этот тип гермафродитизма нетрадиционен, и большинству из них для спаривания требуется другой человек. Это несколько затрудняет репродуктивную способность вида, но она все же намного выше, чем у раздельнополых организмов (раздельных полов).
В то время как остальные гермафродиты могут спариваться с любой встреченной особью, раздельнополым организмам требуется другое животное противоположного пола. Таким образом,гермафродитизм в этих обстоятельствах является большим преимуществом.
Однако, когда поиск партнера энергетически эффективен, гермафродитизм не является хорошей репродуктивной стратегией. В этих случаях должен действовать естественный отбор, чтобы эти виды специализировались на разделении половых органов.
Гермафродитизм также полезен, когда плотность населения очень низкая из-за нехватки особей.
Недостатки гермафродитизма
Хотя наличие обоих полов и способность к самооплодотворению (в некоторых случаях) хорошо для популяции вида, они также несут определенные риски. Одним из самых больших является низкое генетическое разнообразие, существующее среди организмов, что в долгосрочной перспективе может снизить их способность к выживанию.
Короче говоря, эволюционный процесс позволяет животным генерировать новые характеристики, чтобы адаптироваться к изменяющейся среде. Это выгодно, когда существует большое количество генетической изменчивости, так как есть больше «признаков» на выбор.
Однакопри самооплодотворении один и тот же геном передается от отца к сыну, почти как если бы они были клонами Благодаря этому характеристики остаются прежними и эволюционный процесс не может принести им пользу. Поэтому при изменении среды вид не сможет приспособиться к этим условиям и вполне вероятно, что вымрет.
В случае гермафродитов, которые не могут самооплодотворяться, эффект аналогичен. Разница лишь в том, что существует некоторая генетическая изменчивость, которой не всегда достаточно для изменения характеристик вида. Кроме того, они тратят немного энергии на поиск своего партнера. Так что в природе нет ничего идеального.
Виды гермафродитизма
Гермафродиты производят как мужские, так и женские гаметы. Однако, в зависимости от рассматриваемого животного, оно может иметь оба репродуктивных органа одновременно или нет. В связи с этим гермафродитизм классифицируется на разные типы в зависимости от развития, которое имеет каждый организм.
Количество и тип гамет будут зависеть от того, что лучше всего подходит для физической активности животного.
Поэтому, в зависимости от того, как они распоряжаются количеством половых клеток, различают два типа гермафродитизма:
- Одновременный: оба половых органа присутствуют в организме одновременно.
- Последовательный: вид рождается с одним полом, но способен менять его по мере взросления (самцы становятся самками и наоборот).
В конкретном случае последовательного гермафродитизма большинство видов постоянно меняют пол. Это означает, что если образец был мужчиной и стал женщиной, он не сможет снова стать мужчиной. Однако некоторые организмы обладают способностью многократно менять свой пол. Хотя некоторые из этих видов могут чередоваться между двумя полами, это будет зависеть от:
- Соревнование с животным, которое спаривается.
- Число населения.
- Отношения пропорциональности между полами.
Одновременный гермафродитизм
Животные, которые практикуют одновременный гермафродитизм, это те, которые, когда они находят себе пару,могут вести себя как самец, так и самка. Способность действовать как один пол или другой может создать конфликт, так как оба человека выберут тот, который дешевле.
Последовательный гермафродитизм
В данном случаеживотное само меняет пол на протяжении всей жизни. Он начинается как один тип и заканчивается как другой. Эта смена пола запрограммирована в генах и определяется самой средой.
Животные-гермафродиты
Гермафродитизм встречается у беспозвоночных животных и рыб. Вот несколько примеров:
1. Рыба-клоун
Эти существа подвергаются последовательному гермафродитизму. Рыбы-клоуны рождаются самцами, но приходит время, когда они меняют пол и становятся самками.
Они также делают это, когда самки в группе умирают и таким образом поддерживают преобладание популяции. Все эти изменениярегулируются гормональной экспрессией.
2. Улитки
Улитки - классический пример гермафродитизма. Они производят как мужские, так и женские гаметы, однакоу них нет способности к самооплодотворению. Таким образом, при спаривании со своей половинкой один играет роль самца, а другой - самки.
3. Морская звезда
Хотя у морских звезд есть мужские и женские особи, есть некоторые виды, которые являются одновременными гермафродитами, а другие - последовательными гермафродитами.
Все зависит от репродуктивного успеха
Гермафродитизм или разделение полов у вида будет происходить в зависимости от репродуктивного успеха. Плотность населения, стоимость энергии и водоизмещающая способность являются факторами, которые в наибольшей степени влияют на существование того или иного типа системы воспроизводства.
Наконец, можно сделать вывод, что низкая плотность населения и медлительность благоприятствуют гермафродитизму. В то время как если есть популяция, состоящая из большого количества особей, где все эффективно перемещаются, разделение полов будет благоприятствовать. Этим последним аргументом многие ученые утверждают, чторазделение полов происходит от гермафродитизма.