Zrod zvířecích superpotomků: Jak zvířata investují do dalších generací

Velryby krmí mláďata mlékem, které je tak „nabité“ živinami, že konzistencí připomíná zubní pastu. To ale není nic proti tomu, jak se dokáží pro zdárný vývoj svých potomků obětovat jiné živočišné druhy.

Kanibalové i mistři spolupráce

Snad úplně největší oběť přináší svým potomkům samička pavouka cedivky domácí (Amaurobius ferox). Do zámotku naklade 60 až 130 vajíček a všestranně se o ně stará. Když se ze snůšky vyklubou malí pavoučci, krmí je tím, že do zámotku klade další vajíčka. Žádné z nich nemá šanci dokončit vývoj, protože věčně hladová smečka mláďat je rychle sežere. Jako poslední chod servíruje matka mláďatům sama sebe. Doslova se jim vnutí za potravu. Malí pavouci se ovšem nenechají dlouho pobízet a matku sežerou zaživa.

V okamžiku, kdy matka sejde prostřednictvím kusadel vlastních potomků ze světa, se mláďata ocitnou bez ochrany a přestanou být zásobována potravou. Spartánská výchova ovšem zřejmě nese ovoce, protože mladí pavouci vytvoří komunitu, která táhne za jeden provaz a umí se o sebe postarat. Na společných lovech dokážou kolektivně zdolat kořist dvacetkrát větší než oni sami.

Svorně se starají i o obranu. Usídlí se na matčině opuštěné síti a na přiblížení dravých roztočů, hmyzu nebo červů reagují kolektivním synchronizovaným smršťováním svých drobných tělíček. Rozechvívají tak matčinu síť silnými vibracemi. Ty v blížícím se nepříteli vzbuzují mylný dojem, že sítí pohybuje velký pavouk a že není radno se k ní přibližovat.

Dobře nastartované kukačky

Zvláštním způsobem pomáhají svým mláďatům při startu do života samice kukačky obecné (Cuculus canorus). Matka klade své vajíčko mezi cizí plody do hnízda hostitelů. Zatímco ale mláďata hostitelských druhů potřebují k dokončení vývoje ve vajíčku a k vyklubání mláděte obvykle 11 až 15 dní, malá kukačka zvládá kompletní vývoj během dvanácti dní. Proto přichází na svět buď skoro současně s mláďaty hostitele nebo je dokonce ve vývoji předběhne. To jí dává skvělou příležitost, aby zlikvidovala konkurenty. Vytlačí ostatní mláďata nebo vajíčka z hnízda ven a zůstane v něm sama.

Rychlého vývoje zárodku dosahuje samice kukačky tím, že vejce nesnese ihned, jakmile je „hotové“. Zadrží jej v těle na čtyřiadvacet hodin a dopřeje mu „urychlený start“. Ptačí vejce se formuje v těle matky obvykle 24 hodin. Nejprve samice uvolní z vaječníku vlastní vajíčko – žloutkovou kouli – a to je do čtvrt hodiny oplozeno spermiemi. Následně sestupuje vejcovodem a dělohou, kde se kolem něj ukládá bílek, formují se podskořápečné blány a nakonec se vytváří i skořápka. Hotové vejce samice bez dlouhých prodlev snese. 

Tělesná teplota ptáků se pohybuje kolem 40 °C. Když samice kukačky zadrží vejce v těle o den déle, zárodek se ve vyšší teplotě intenzivně vyvíjí. Získá tím rozhodující náskok a v hnízdě hostitelů už nepotřebuje tak dlouhou inkubační dobu. I když hostitelští ptáci intenzivně sedí na vejcích a zahřívají je, tento náskok prostě nemohou dohnat. Ve sneseném vejci nikdy nebude tak vysoká teplota, jaká vládne v těle matky.

Dva typy savčí investice

Savčí matky nemají možnost ovlivňovat vývoj svých mláďat prostřednictvím obsahu živin ve vejci, ale oproti ptákům mají zase jiné možnosti. Do svých potomků mohou investovat hned dvěma různými způsoby. Během březosti vyživují mládě prostřednictvím placenty z vlastní krve a po narození předávají mláděti obrovské porce živin v mateřském mléce. Impozantní výkon podává při kojení mláděte například samice rypouše sloního (Mirounga leonin). Novorozenec váží zhruba 40 kilogramů a během třítýdenního kojení se jeho hmotnost ztrojnásobí. To je optimální životní strategie v subpolárních oblastech, jako jsou ostrovy Jižní Georgie nebo Kerguelenovy ostrovy, kam samice připlouvají vrhnout mláďata. Léto, kdy panují pro mláďata příznivé podmínky, je krátké a zima naopak dlouhá a krutá.

Také investice během březosti se může významně podepsat na budoucím životě mláděte. U některých druhů savců dostává plod v těle matky relativně málo. Mládě se pak rodí málo vyvinuté a o to intenzivnější péči vyžaduje v prvních fázích života. To je příklad holých, slepých a neslyšících mláďat vrhaných šelmami. Jiní živočichové rodí mláďata, která se záhy staví na vlastní nohy a jsou s to velmi brzy vzdorovat nástrahám tohoto světa. Takto zdatná jsou například mláďata řady kopytníků.

Utajené oplodnění a jiné triky

Pro mláďata je důležité, aby přišla na svět v optimálním období roku, kdy je pro ně přežití nejsnazší. Některé druhy proto oddalují porod na příhodné roční období a využívají k tomu různé strategie. Jednou z nich je takzvané utajené oplodnění netopýrů. K netopýřím námluvám dochází už na podzim, než se zvířata uloží k zimnímu spánku. Skutečné oplození se ale odehraje až na jaře. Samice totiž ve svých vejcovodech uchovává „uspané“ spermie samce po celou zimu a vajíčko uvolní až s příchodem jara.

Samec a samička srnce obecného (Capreolus capreolus) se oddávají milostným tancům uprostřed léta. Vajíčko je sice oplozeno a zárodek se začne vyvíjet, ale před uhnízděním v děloze se jeho vývoj zastaví. Samice vrhne mládě zhruba za 40 týdnů, ale polovinu tohoto času zárodek jen čeká bez toho, že by se dále vyvíjel. Tato takzvaná utajená březost může u některých druhů trvat až jedenáct měsíců a nemusí být stejně dlouhá dokonce ani u všech příslušníků téhož druhu. 

Například populace severoamerické lasicovité šelmy skunka skvrnitého (Spilogale putorius) žijící na východ od hlavního hřebene Skalistých hor má březost dlouhou asi dva měsíce. U skunků žijících na západ od Skalistých hor ale trvá březost díky přerušení vývoje zárodku a odložení jeho uhnízdění v děloze skoro čtyřikrát déle. Samice skunků na obou stranách Skalistých hor rodí mláďata shodně v květnu.

Vývoj mláděte v těle matky může být u některých savců přerušen i poté, co se zárodek již uhnízdil v děloze. Taková strategie se označuje jako utajený vývoj. V přírodě jde o poměrně vzácný fenomén známý například u některých druhů tropických netopýrů a kaloňů.

Kdo u savců platí účty

Velmi zajímavý fenomén související s vývojem plodu u savců vychází z odlišných pozic matek a otců. Matky savců mají na jedné straně zájem, aby se jejich mláděti dostalo během březosti co nejlepších podmínek a přišlo na svět co nejzdatnější. Na straně druhé ale matka nesmí příliš zatížit sama sebe. Pokud by vyčerpávající těhotenství, porod a následná starost o potomky ublížily jejímu organismu, snížily by se vyhlídky na početí další generace potomstva. Pozice otců je odlišná, protože ti nenesou „náklady“ spojené s intenzivním vývojem plodu. Účet za narození zdatného potomka platí matka v podobě živin odčerpaných plodem. Jakýmsi doplatkem za zdatnost potomků jsou i nemalé nároky spojené s kojením.

Matky a otcové savčích druhů se tak dostávají do evolučního konfliktu. Otec má zájem na vývoji plodu bez ohledu na to, co narození životaschopného mláděte matku stojí. Matka se tomu ve vlastním zájmu brání. Savčí rodiče spolu vedou bitvu o zdatnost potomstva na úrovni dědičné informace.

Genová bitva otců a matek

Savci mají ve své dědičné informaci asi 23 000 genů a zhruba tři stovky z nich jsou děděny podle toho, který rodič je potomkovi předává. Genetici označují takové zapínání a vypínání genů jako „imprinting“. Pro imprintované geny neplatí Mendelův zákon, který říká, že je jedno, od kterého rodiče dostaneme vlohu pro určitou vlastnost. Jde o fenomén typický pro savce. U jiných živočichů se s ním většinou nepotkáme.

Savčí otcové předávají potomkům varianty genů, které pohánějí plod k intenzivnímu růstu. Matky by ale extrémně intenzivní růst plodu přišel příliš draho, a tak je v jejich zájmu předávat potomkům takové varianty genů, které růst poněkud brzdí. Při tvorbě spermií ve varlatech savčích otců jsou vypínány geny, jež dokážou růst plodu v těle matky utlumit. Naopak je zajištěna aktivita genů, které růst plodu pohánějí. Otcové tím tlačí plod k co nejintenzivnějšímu vývoji v těle matky. Matky zase při tvorbě savčích vajíček vypínají geny, které pohánějí růst plodu a naopak zapínají geny, které vývoj brzdí. Drží tak růst plodu v rozumných mezích.