Ptačí kouzla s vejci: Neobyčejná tajemství obyčejných vajec
Myslet si, že ptačí vejce je banálním způsobem rozmnožování, by byl velký omyl. Jde o pozoruhodnou zvířecí alchymii, díky níž ptáci dokáží ovlivnit sílu či pohlaví budoucích potomků a významně tak předznamenat jejich životní dráhu
Ptačí vejce představuje „konzervu života“. V nitru bytelné schránky tvořené skořápkou a podskořápečnými blánami se v obalu z bílků nachází bezkonkurenčně nejobjemnější buňka živočišné říše – vlastní vajíčko se zásobou žloutku.
Zahřívat, nebo chladit?
Ptačí vaječná buňka je oplozena spermiemi otce v těle matky, kde zárodek také absolvuje první bouřlivou fázi vývoje. Ve slepičím vejci se zárodek za pouhých čtyřiadvacet hodin před snesením rozroste na 60 000 buněk. Jen pro srovnání, zárodek savců včetně lidského se během prvních 24 hodin stihne rozdělit jen jednou a je tvořen dvěma buňkami.
Úspěšný vývoj ptačího zárodku vyžaduje poměrně vysokou teplotu. Rodiče proto vejce zahřívají. V době hnízdění jim vypadává peří na břiše a vznikají tzv. hnízdní nažiny. Ptáci se dotýkají vejce holou kůží nažin a tím je zaručen vysoce efektivní přenos tepla. Některé druhy ptáků se obejdou bez těchto lysin, např. sovy, kormoráni nebo terejové, jiní si je pracně vytvářejí. To platí o kachnách, které si peří na břiše v období hnízdění samy vyškubávají. Péče o vejce v hnízdě ale zdaleka nespočívá jen v zahřívání. Rodič vajíčka v pravidelných intervalech obrací, aby byla všechna rovnoměrně zahřívána a žádné nezastydlo. U některých ptačích druhů se v náročném sezení na vejcích střídá otec a matka.
V tropických krajích hrozí zárodku v ptačím vejci přehřátí, a tak se můžeme střetnout s případy, kdy rodiče vejce v hnízdě chladí. Například rackové a rybáci si máčejí peří na břiše a přilétají na hnízdo se zásobou „chladící kapaliny“. Délka sezení na vejcích je různá. Mláďata datlů se vyklubou už po deseti dnech; albatrosi sedí na vejcích osmkrát déle.
Výsadní postavení prvorozenců
Ve sneseném vejci se může vývoj zárodku na nějakou dobu zastavit, což nabízí ptákům různé možnosti péče o budoucí potomky. Mohou sedět na vejcích od samého počátku a mláďata se vyvíjejí postupně podle toho, v jakém pořadí matka vejce snesla. Matka také může počkat s inkubací vajec až na chvíli, kdy snášku dokončí. Pro život mláďat má zvolená strategie dramatické následky.
Když matka sedí na vejcích průběžně, líhne se mládě z prvního sneseného vejce dříve než jeho sourozenci. Nejstarší mládě je díky náskoku před mladšími sourozenci silnější, vymůže si obvykle na rodičích i více potravy a tím svou převahu ještě posiluje. Vzniká začarovaný kruh, z něhož prvorozenci těží a mladší mláďata na něj doplácejí. Rodiče dávají v mnoha případech přednost právě silným prvorozencům, protože ti skýtají lepší záruky předání rodičovských genů příští generaci.
Mladší sourozenci jsou často biti nejen od sourozenců ale i od rodičů a výjimkou není ani infanticida či siblicida – tedy zabití mláděte rodiči nebo sourozenci. Platí to například o čápech bílých, jejichž rozměrná hnízda zdobí vrcholky komínů v mnoha vesnicích a městech. Nejnovější výzkumy španělských zoologů ale odhalily právě u čápů důkazy, že „druhorozená“ mláďata na tom nejsou až tak zle. Během prvních týdnů života na hnízdě jsou čapí prvorozenci bezkonkurenčně největší, nejsilnější a projevují nejvyšší životaschopnost. Tím ale jakoby svou výhodu vyčerpali a v dalších letech už si vedou zdatněji druhorozenci. Z afrických zimovišť se vracejí na jaře domů podstatně dříve a jsou úspěšnější nejen v získávání životních partnerů, ale i v odchovávání mláďat.
Na stejné startovní čáře
Zcela jinak než u čápů je tomu u severoamerických pěvců strnadců pruhohlavých. Jejich samičky kladou jedno vajíčko denně a v hnízdě sedí na třech až pěti vejcích. Během snášky má samička spoustu dalších povinností, nejvíce času jí zabere shánění potravy. Proto usedá na vejce až ve chvíli, kdy je snáška v hnízdě kompletní. V té chvíli se také začnou ve vejcích vyvíjet embrya. Vejce snesená jako první tak nejen přicházejí o svůj náskok, ale ještě navíc jsou jejich zárodky oslabeny nejdelším čekáním na znovuzahájení vývoje. Mláďata se z nich často vůbec nevyklubou.
Na první pohled lajdácká péče o vajíčka má za úkol vyrovnat rozdíly mezi mláďaty. Při opožděném usednutí na vajíčka je sice často „odepsáno“ první snesené vejce, ale ze zbylých vajíček se s vysokou pravděpodobností vyklubou zhruba stejně silná mláďata. Žádné z nich nemá nad sourozenci výrazně navrch a neodstrkuje je od potravy přinášené rodiči.
Hormonální doping levobočků
Ptačí matky ovlivňují rychlost vývoje zárodků ve vejci a životaschopnost mláďat i tím, že ukládají do snesených vajíček porci pohlavních hormonů. Ty působí podobně jako doping anabolickými steroidy u sportovců. Větší porce hormonů zajistí mláděti rychlejší růst a větší zdatnost. Samičky kanára ukládají během snášky do vajec stále více hormonů. Mláďata se klubou postupně a bez hormonální podpory by hrozilo, že starší a silnější mláďata budou své mladší sourozence odstrkovat. Nejmladší potomci se ale díky nejvyšší dávce hormonů vyvíjejí nejrychleji a do značné míry tím svůj handicap vyrovnají.
TIP: Šance pro ohrožené primáty aneb Zachrání palmový olej orangutany?
Samičky volavek postupují opačně. Největší porci hormonů uloží do prvního sneseného vajíčka. První vyklubané mládě tak svůj náskok před mladšími sourozenci ještě zvyšuje. Když zavládne nouze a rodiče nestačí nosit dost potravy pro všechna mláďata v hnízdě, sáhne prvorozená volavka k brutálnímu řešení. Své mladší konkurenty napadne ostrými ranami zobáku a nakonec je zabije. Díky své převaze přitom ani moc neriskuje.
Samice některých ptačích druhů vypomáhají vydatnějším hormonálním dopingem potomkům, které zplodily v „mimomanželském“ svazku se samcem, který není jejich trvalým partnerem. Vejce oplodněná při záletech tak dopují například samičky australských pěvců zebřiček pestrých. Samičky hýlů mexických hormonálně nejvíc dopují naopak vejce, která oplodnili neatraktivní, neduživí samci. Život hýlů mexických je krátký. Samička stihne vyvést mláďata obvykle jen dvakrát a nemůže si proto dovolit „vypustit“ námluvy jen proto, že dostupný samec není nápadníkem jejích snů. Bere každého, kdo je k mání. Vliv nekvalitních genů, jež potomci zdědí od nevhodného otce, kompenzuje matka vydatnou porcí hormonů uložených do vejce.
Holky a kluci na přání
Samičky ptáků produkují vajíčka, jejichž dědičná informace předurčuje, zda se z nich vyklube syn nebo dcera. Většinou snášejí vajíčka ve vyrovnaném poměru – polovina potomků jsou samci a polovina samice. Samice některých ptačích druhů ovšem mají tento proces pod kontrolou. Jak to dělají, zůstává pro vědce záhadou. Například samičky rákosníka seychelského snášejí v bohatých létech „holčičí“ vajíčka, z nichž se líhnou převážně dcery. Naopak v chudých létech snášejí „klukovská“ vajíčka a přivádějí na svět přednostně syny. Mají k tomu dobrý důvod. Dcery zůstávají v blízkosti rodného hnízda a pomáhají rodičům v péči o sourozence z pozdějších snášek. Synové odletí do světa a u rodného hnízda je už nikdo neuvidí. V chudých létech je výhodné, aby mláďata odletěla a neujídala z beztak skrovných porcí. V bohatých létech přítomnost dcer nevadí, protože potravy je dost pro všechny a jejich pomoc je vítána.
Vaječné rekordy
Absolutním rekordmanem mezi živočišnými buňkami je žloutková koule z vajíčka pštrosů. Co do poměru k velikosti těla je ale nedostižným přeborníkem novozélandský kiwi. Samice těchto nelétavých ptáků jsou velikostí srovnatelné s domácím kurem; jejich vejce je však šestkrát větší než slepičí. Váží až 450 gramů a dosahuje až čtvrtiny tělesné hmotnosti samice. Kiwiové jsou mezi ptáky výjimeční i tím, že jejich samice mají vyvinuty oba dva vaječníky a vejcovody. Samicím drtivé většiny ptáků pravý vaječník a vejcovod během vývoje zanikají. Navzdory dvěma vaječníkům nejsou samice kiwiho ve snášení vajec nijak zvlášť výkonné. Spolu s tučňáky či některými druhy buřňáků patří k ptákům, kteří kladou jediné vejce. Obyčejná koroptev jich naklade do hnízda najednou až dvacet.
Záhadný případ papoška sovího
Ptačí schopnost určit pohlaví potomstva už nejednou zamotala vědcům hlavu. Došlo k tomu například při záchraně kriticky ohroženého novozélandského papouška sovího, který je s hmotností až čtyř kilogramů nejtěžším papouškem na světě. Bývá dost obtloustlý, a tak ani nelétá, protože krátká křídla jeho tělo prostě neunesou. I proto si hnízdo nestaví v korunách stromů, ale ve vyhrabané noře. Ven vylézá především v noci a potravu nehledá zrakem jako většina ptáků, nýbrž čichem.
Kakapo se ocitl na pokraji vyhubení poté, co lidé dovezli na Nový Zéland kočky, psy a potkany. Zdivočelí psi a kočky loví i dospělé ptáky, potkani jim loupí vejce a zabíjejí mláďata. Ochránci přírody poslední kakapy odchytali a odvezli je na ostrůvky, kam nebezpeční vetřelci ještě nepronikli. Snažili se připravit vzácným ptákům co nejlepší prostředí, ale záchrana papoušků se přesto nedařila. Z vajec se líhli v drtivé většině samečkové. Vědci však potřebovali přednostně samičky, které by snášely vejce a plodily další potomstvo.
Klíčem k odhalení příčiny tohoto vývoje bylo detailní studium života kakapů. Tito nelétaví ptáci žijí v harémech, kde jeden samec ovládá hned několik samiček. O výsadu však musí tvrdě bojovat s dalšími samci. Kakapové spolu soupeří nejprve hlasem a vydávají zvláštní hluboký zvuk, kterým se vzájemně trumfují. Pokud se zápolení nerozhodne akustickým měřením sil, pustí se samci kakapů do rvačky, ve které jde nejednou o život. Čím větší a silnější je samec, tím lepší jsou jeho vyhlídky na to, že se stane otcem.
Tyto poměry při námluvách mají zajímavý důsledek. V rocích, kdy je nedostatek potravy, snášejí samičky vajíčka, z kterých se klubou především dcery. Naopak, když se urodí dostatek plodů, jimiž se kakapové živí, kladou vykrmené samice vajíčka, z nichž se klubou v drtivé většině samci. Při dostatku potravy může samice uložit do vejce hodně živin a pomáhá tak synovi k vydatnějšímu růstu. Tím mu zajistí i lepší vyhlídky, že v budoucnu ovládne harém samic. V chudých letech by samičky přiváděly na svět jen outsidery, kteří by dožili jako staří mládenci bez potomstva. Pak je lepší zplodit dcery, které v harému vždycky nějaké potomky na svět přivedou.
Nepříznivý vývoj v poměru pohlaví zachraňovaných kakapů tedy mělo na svědomí vydatné krmení. Samice na něj reagovaly jako kdyby zavládlo období hojnosti a jako o závod plodily syny. V dalších letech proto vědci podrobili samice tvrdé dietě. Papoušci se nechali ošálit a v domnění, že přišlo období nouze, plodili dcery. Díky tomu se začala populace kakapů utěšeně rozrůstat.
