prowadzi
Natura
proces rodzenia".
Wydaje się, że mężczyźni i kobiety
nie mają żadnych wątpliwości do czego właściwie służy płeć przeciwna. Gdy jednak
pytanie to postawić biologom (którzy — jak powszechnie wiadomo — są istotami
bezpłciowymi) można wprawić ich w niejakie zakłopotanie. Nie znaczy to
oczywiście, że biolodzy negują powszechnie przyjęte i akceptowane cele istnienia
kobiet (zmywanie, pranie i gotowanie) oraz mężczyzn (jedzenie, picie i spanie),
zobligowani jednak swoją profesją zajmują się tym, co wiąże się w sposób
najbliższy — czyli bezpośredni — z ideą płciowości. O tym właśnie traktuje
prezentowany artykuł.
Po pierwsze: należy zdawać sobie
sprawę, że rozmnażanie i płciowość (istnienie płci) są zjawiskami zupełnie
odrębnymi, mającymi całkowicie inne znaczenie biologiczne.
Wyobraźmy sobie organizm
wielokomórkowy na przykład krowę lub kalafiora. Składa się on z ogromnej ilości
różnych, w odpowiednich sposób poukładanych, współpracujących ze sobą komórek.
Procesem, dzięki któremu powstają wciąż nowe krowy (i nowe kalafiory) jest
rozmnażanie. Zasadniczo organizm wielokomórkowy może rozmnażać się na dwa
sposoby:
1) bezpośrednio — poprzez oddzielenie się grupy
komórek reprezentatywnych dla tkanek organizmu, które następnie dzielą się na
komórki podobne, wytwarzając organizm. Przykład: fragmentacja plechy glonów lub
grzybów.
2) pośrednio — poprzez oddzielenie się jednej
komórki („rozrodczej"), która przechodząc różnicowanie (tzn. ulegając
podziałowi na różne komórki) tworzy organizm. Przykład: krowa. Zatem rozmnażanie
jest procesem powstawania nowych organizmów. I tyle.
Odkąd poznano, że ogromna większość
informacji przekazywana jest z pokolenia na pokolenie dzięki genom, które są z kolei upakowane w chromosomach (takie robaczki widoczne od czasu do czasu w jądrze komórkowym), stała się także jasna istota procesu płciowego. Nie jest nią — niestety — przyjemność płciowa...
Komórki naszego organizmu posiadają
diploidalną liczbę chromosomów tzn., że mają je w parach, gdzie jeden chromosom w parze pochodzi od ojca, a drugi od matki. Główny wyjątek stanowią jajo i plemnik — komórki, w których, dzięki procesowi mejozy, została zredukowana
liczba chromosomów o połowę (zatem występują one tam pojedynczo — nie mają
pary). Kiedy jajo łączy się z plemnikiem (czy określeniem tym unikam
pornografii?), powstająca komórka (tzw. zygota), będąca początkiem nowego
organizmu, otrzymuje połowę chromosomów od ojca, a połowę od matki. Dochodzi
zatem do pomieszania (wymiany) materiału genetycznego. I to właśnie stanowi
istotę procesu płciowego, który, w gruncie rzeczy, jest tylko maszyną do
tasowania kart. Gdyby nie było procesu płciowego organizm potomny, posiadałby
dokładnie takie same geny jak organizm rodzicielski, a głównym źródłem
zmienności byłyby przypadkowe błędy zachodzące podczas kopiowania genów
(mutacje).
Wiemy już zatem czym jest
rozmnażanie, a czym proces płciowy. U dużej liczby organizmów (na przykład u człowieka) rozmnażających się pośrednio nastąpiło sprzężenie w czasie tych dwóch
procesów. I dlatego możemy mówić o istnieniu „rozmnażania płciowego" (w
przeciwieństwie „rozmnażania bezpłciowego", gdzie nie doszło do fuzji omawianych
zjawisk). Warto przy tym zauważyć w jak niezwykle sprytny sposób natura dokonała
tego sprzężenia. Z punktu widzenia możliwości ewolucyjnych wymiana materiału
genetycznego, pozwalająca na osiągnięcie dużej zmienności cech, jest zjawiskiem
niezwykle korzystnym (choć korzyść nie jest widoczna już w pierwszym pokoleniu,
ale problemem tym nie zajmuję się tutaj). Pozostawienie jej przypadkowi byłoby
ze strony natury naprawdę nierozsądne. Dlatego też mechanizmy selekcyjne promują
wprzęgnięcie jej do któregoś z etapów życia, konkretnie: do samego jego
początku, czyniąc ją warunkiem dalszego rozwoju organizmu. W ten sposób, każdy
osobnik, aby zaistnieć, musi mieć a priori wymieniony materiał genetyczny.
Prostym sposobem na osiągnięcie tego celu jest podział populacji na dwie mniej
więcej równe grupy osobników (tj. samce i samice), produkujących gamety (komórki
rozrodcze).
Wiele zjawisk — na przykład
partenogeneza (jajo, po zadziałaniu na nie różnymi, niespecyficznymi czynnikami,
bez udziału plemnika, rozwija się w dorosły organizm), przemiana pokoleń
(pokolenie rozmnażające się „bezpłciowo" może to czynić w sposób pośredni),
doświadczenia Gurdona (rozdzielenie w czasie procesu płciowego i rozmnażania) — w jednej strony wskazują na oczywistą niezależność omawianych procesów (tzn.
procesu płciowego i rozmnażania), z drugiej — na ogromną trwałość takiego
właśnie ich połączenia. Dlaczego takie właśnie połączenie (tzn. po wymianie
materiału genetycznego, czyli po zakończeniu procesu płciowego następują
podziały komórkowe zygoty) okazało się trwałe? Oczywiście w żadnym innym stadium
rozwoju organizmu wielokomórkowego wymiana materiału genetycznego z innym
organizmem wielokomórkowym nie byłaby taka prosta. Spróbuj sobie, drogi
Czytelniku, wyobrazić jak Ty — dorosły człowiek — mógłbyś wymienić materiał
genetyczny każdej swojej komórki z materiałem genetycznym każdej komórki Twojej
sąsiadki (lub sąsiada — jeśli wolisz).
Na początku tego artykułu
zaproponowałem, aby rozmnażanie generalnie podzielić na pośrednie i bezpośrednie, nie zaś, jak to jest w zwyczaju, na płciowe i bezpłciowe. Postaram
się teraz wyjaśnić dlaczego.
Otóż jeśli istotą rozmnażania jest
wyprodukowanie nowego organizmu, to musimy zdawać sobie sprawę, że natura radzi
sobie z tym problemem dwoma głównymi sposobami:
1) odrywa kawałek organizmu wielokomórkowego
(tak jak ogrodnik odrywa kawałek gałęzi, wkłada ją do ziemi i czeka aż wypuści
korzenie), który po pewnym czasie — rosnąc — staje się nowym organizmem
(rozmnażanie bezpośrednie — całość powstaje z wielu, zróżnicowanych już
komórek).
2) produkuje specyficzną komórkę, która dzieli
się, różnicuje i sama jedna odtwarza organizm wielokomórkowy (rozmnażanie
pośrednie — całość powstaje z jednej komórki).
Oczywiście w rozmnażaniu
bezpośrednim nie ma miejsca na proces płciowy, ale organizmy rozmnażające się
pośrednio mogą robić to zarówno w sprzężeniu z procesem płciowym (np. ludzie)
jak i bez takiego sprzężenia (np. zarodniki, produkowane przez wiele roślin
rozwijają się w całe skomplikowane organizmy, a nie zachodzi tam proces
płciowy). Sumując: w mechanice rozrodu (tzn. w sposobie w jaki z jednego
organizmu powstaje drugi) proces płciowy jest akcydensem. Dlatego nie uważam, że
należy go uczynić głównym kryterium, według którego dzieli się rozród. Co
innego, jeśli spojrzeć na sprawę z punktu widzenia ewolucji — w tym przypadku
płciowość, która jest narzędziem różnorodności, nabiera pierwszoplanowego
znaczenia. Istnieje także — inna niż ewolucjonizm — dziedzina, w której rola
płciowości jest pierwszoplanowa (patrz: Playboy).
Należy uczynić kilka istotnych uwag
na przykładzie organizmów rozmnażających się pośrednio, czyli — przypominam -
takich, które w swoich liniach rozwojowych przechodzą przez stadium jednej
komórki, mającej zdolność zbudowania całego organizmu.
Organizmy rozmnażające się
pośrednio, które sprzęgły rozród z procesem płciowym, produkują komórki rozrodcze
(tzw. gamety). Mogą one być albo jednakowej, albo różnej wielkości. W pierwszym
wypadku mówimy o gametach izogamicznych, w drugim o anizogamicznych. U form
prymitywniejszych spotykamy się z izogamią, jednak, wraz z przechodzeniem do
form bardziej skomplikowanych, rysuje się wyraźna tendencja do tworzenia gamet
zróżnicowanych, z których jedna jest duża i nieruchoma (jajo), druga zaś mała i ruchliwa (plemnik). U człowieka jajo jest wielkości kropki zrobionej dobrze
naostrzonym ołówkiem — czyli można je dostrzec gołym okiem. Żeby zaobserwować
plemniki musimy posiłkować się mikroskopem. Nie wdając się w przyczyny
wystąpienia takiej tendencji ewolucyjnej, pragnę zwrócić uwagę na jeden istotny
fakt. W wypadku skrajnej anizogamii (jak na przykład u człowieka) równoważny
(oczywiście oprócz chromosomów X i Y) jest materiał genetyczny gamet a nie
gamety. Jak to należy rozumieć?
Istnieją metody, pozwalające zmusić
komórki jajowe niektórych gatunków do rozwoju partenogenetycznego (tzn. bez
udziału plemnika), co więcej, można przeszczepić do komórki jajowej jądro
pochodzące ze zróżnicowanych tkanek osobnika tego samego gatunku i, przy
zachowaniu pewnych warunków, komórka jajowa podejmie udany rozwój. Natomiast co
by nie robić z plemnikiem (wstrząsać, gotować, prosić, przeszczepiać jądra etc.)
nie da się go zmusić do rozwoju w normalny organizm. Gamety nie są równoważne! W rozmnażaniu kluczowym punktem jest wyprodukowanie tak unikalnej komórki, jaką
jest jajo, która w określonych warunkach przechodzi embriogenezę i tworzy nowy
organizm. Żadnym problemem nie jest zaś wyprodukowanie potrzebnego do tego
garnituru chromosomalnego, który jest przecież obecny w prawie każdej innej
komórce organizmu.
Ujmując sprawę w kategoriach
zaprezentowanego na początku artykułu ostrego rozgraniczenia płciowości i rozmnażania wolno nam stwierdzić, że komórka jajowa łączy w sobie cechy komórki
rozrodczej (bo z niej powstaje nowy organizm) i płciowej (bo uczestniczy w procesie płciowym — tzn. wymiany materiału genetycznego), podczas gdy plemnik
jest praktycznie komórką płciową.
Ponieważ matka natura niezwykle dba o to, co ma najcenniejszego, przeto możemy się spodziewać jakiś szczególnych
mechanizmów zabezpieczających komórki jajowe przed niebezpieczeństwami. I rzeczywiście; komórki jajowe (w przeciwieństwie do plemników) powstają już na
bardzo wczesnych etapach ontogenezy i w życiu dorosłym nie są już produkowane,
menopauza przypada wcześniej niż andropauza i — co stanowi zabezpieczenie
najpewniejsze — połowa wszystkich stworzeń (samce) istnieje tylko po to (oprócz
banalnej czynności produkowania haploidalnych nabojów chromosomalnych...), aby
dbać o swoje samice.