Pohlavní soustava

Otázka, kterou si kladou všechny organismy na Zemi, které jsou schopny si otázky klást, je: "Jak se mohu rozmnožit?" Je to podstatnější než všechny jiné otázky dohromady, včetně "Jak získat potravu?" a "Co je smyslem života?" Víme, co je smyslem života z biologické perspektivy, Biologie nám tu otázku zodpověděla. Je to reprodukce - rozmnožování. Různé organismy se reprodukují různými způsoby. Můžete rozmnožit sami sebe. Tato strategie se nazývá asexuální reprodukce. Nebo se můžete dát s někým dohromady a vytvořit mládě, které je geneticky jiné než vy dva, pomocí sexuální reprodukce. Od jaterních motolic po borovice, 99 % eukaryotních organismů na Zemi používá sex pro reprodukci alespoň někdy. Vytváření geneticky odlišného potomstva pomáhá potomkům bojovat proti patogenům nebo konkurenci. A pokud jste patogen, pomáhá vám to vyhrát nad tím otravným hostitelem, který vás pořád chce vykopnout. Ale sex je nevýhodný a je to hodně práce. Zaprvé musíte najít někoho, s kým se budete pářit. Což znamená, že musíte vstát z postele a vyčistit si zuby a tak. Pak, pokud jste zvíře, stačí najít někoho, kdo se s vámi bude chtít pářit, a pak zjistit, jestli on nebo ona dodá lepší nebo horší geny než vy. Naštěstí, a nepřekvapivě, zvířecí rozmnožovací soustava se vyvinula, aby eliminovala všechny tyto nevýhody. Za jediným cílem, dostat vaše pohlavní buňky tam, kam mají jít. Takže sex, jak to funguje? Už jsem myslel, že se nezeptáte. <veselá znělka> Rozmnožovací soustava Rozmnožovací soustava stejně jako ostatní, o kterých jsme mluvili, se u různých živočichů velice liší. Některé samičky pavouků se například páří s několika různými samečky a sperma si uchovají v různých přihrádkách. Až je pak připravená na oplození vajíček, pavoučice si vybere, který pavouk se jí líbil nejvíc, a jeho spermiemi oplodní svá vajíčka. U hyen je to tak, že samičky jsou dominantní a alfa samice si vybere, s kým se spáří. Sex má pomocí citlivého pohlavního orgánu, klitorisu, který vypadá jako penis a říká se mu pseudopenis. A kačeři mají penis, který může být dlouhý jako čtvrtina jejich těla a vypadá trochu jako vývrtka. Chcete vědět proč? Najděte si to. Nebo víte co? Radši ne. Pokud to budete googlit, tak opatrně. Rozhodně si nepouštějte video. Každopádně i když se způsob páření liší u různých druhů zvířat, základ je pořád stejný. Aby se mohl rozmnožit, organismus musí najít druhý organismus stejného druhu, ale s opačnými pohlavními buňkami. Tedy gametami. Jsou to haploidní buňky, což znamená, že mají jen jednu sadu chromozomů a vytvořeny jsou v procesu zvaném meióza. Existují jen dva typy gamet. Ovum neboli vajíčko. U rostlin ovulum. Vajíčko je velká buňka, k jejímuž utvoření je třeba hodně času a také energie a většinou není moc pohyblivé. Druh typ je spermie. Ty jsou menší, je jich hodně a je snadné je utvořit. A vždy jsou mobilnější než vajíčka. Většina zvířat má buď jeden nebo druhý typ gamet. Někteří hermafroditi jako šneci zahradní, nebo třeba krytosemenné rostliny, mohou mít obě. V té kouzelné chvíli, kdy spermie nalezne vajíčko, se spojí a vytvoří jednu společnou buňku, která má instrukce, jak "vyrobit" mořského koníka, hadilova nebo co to má být. Chci ale ujasnit, co tu tím sexem myslíme, když se o něm bavíme. My lidé máme vnější pohlavní orgány, genitálie. Bereme je jako způsob, jak rozlišit, kdo je muž a kdo žena. Ve skutečnosti jsou genitálie jen vedlejším produktem důležitější distinkce. Z biologického hlediska je jediný rozdíl mezi pohlavími to, že samičky produkují velké nepohyblivé gamety a samečci menší mnohem pohyblivější gamety. Napříč spektrem rozmnožování v živočišné říši je toto asi tak jediný konzistentní rozdíl mezi samečky a samičkami. Celé rozmnožovací soustavy jsou vytvořeny právě na základě tvorby, uchovávání a přenosu těchto gamet. Například vzhledem k tomu, že spermie jsou pohyblivé, samečci daného druhu jsou typicky ti, kteří vyhledávají partnera k páření. Platí to tak i pro rostliny. Samiččí gamety krytosemenných rostlin zůstávají na jednom místě, zatímco pyl, který produkuje spermie, je roznesen opylovači nebo jen tak vzduchem, až skončí ve správném ovulu. U zvířat můžeme vidět spoustu roztodivného chování, když jde o páření. Ne každé zvíře se stejně dvoří. Jedna věc ale zůstává stejná. Samičky bývají vybíravější než samečci, co se výběru partnera týče. Zatímco sameček může oplodnit tisíce vajíček každý rok, samička má omezené množství vajíček a stálo ji hodně energie je vytvořit. Takže pečlivě dbá na to, aby byly oplodněny kvalitním materiálem. Navíc když pár zůstává spolu i po oplodnění, samička chce, aby partner dokázal zajistit ji a mládě. Samečci se tak více snaží zaujmout samičku, aby si získali její pozornost. Samečci jsou obecně hlasitější, větší, barevnější a útočnější než samičky. Dělají show, aby se ukázali samičce, aby předvedli, jak skvělé mají geny. Přese všechny rozdíly při vývoji embrya ale existuje jen malé množství fyzických rozdílů mezi samci a samicemi. Přinejmenším na první pohled. Ani vy ani já jsme nezačali ani jako muži ani jako ženy, když jsme byli u mámy v děloze. Zhruba do dvou měsíců vývoje jsme pohlaví neměli žádné. Do té doby jsme měli součásti, které se mohly stát mužskými i ženskými. Naše geny neurčily, jestli se naše gonády, žlázy, které tvoří gamety, vyvinou ve varlata nebo ve vaječníky. U savců to závisí na chromozomech. Pokud má mládě 2 chromozomy stejného druhu, tedy dva XX chromozomy, bude to samička. Pokud má dva různé, XY, bude to sameček. Stejně tak je tomu u jiných zvířat jako třeba u octomilek nebo i u některých rostlin, třeba jinanu dvoulaločného. Naopak je tomu u ptáků. Samečci mají XX chromozomy, samičky XY. A pak se v tom má člověk vyznat. U savců je automatické nastavení stát se samičkou. Pokud není přítomen chromozom Y, utvoří se vaječníky a začnou pracovat na samičích charakteristikách. Pokud je tam Y, místo vaječníků se vyvinou varlata, a struktury, které by byly samičí, budou samčí. Například klitoris, který je citlivý a má houbovitou tkáň, by se stal částí penisu. Rád bych tu ale připomenul, že některé rysy už jsou na místě ještě předtím, než se určí pohlaví. Například bradavky už jsou utvořeny, proto je mají i muži, i když nemají žádnou funkci. Jakmile je pohlaví dáno, vaječníky/varlata produkují estrogen nebo testosteron. A v mozku se tvoří receptory podle toho, jestli půjde o muže nebo ženu. To do velké míry ovlivní, jak tělo bude pracovat s estrogenem a testosteronem. Jakmile se dívka narodí, už má předpřipravená vajíčka, která pak bude mít a která pak budou postupně odcházet od puberty, jednou měsíčně. U chlapců se ale sperma začne utvářet až v období puberty. Většinou když se mládě začne přibližovat k pohlavní dospělosti, objeví se sekundární pohlavní znaky. U lidí se objeví více ochlupení. Chlapcům začnou růst vousy. Oboum pohlavím začne růst pubické ochlupení. Svaly a tuk se jinak rozprostřou v těle. Nejvýraznějším příkladem jsou prsa. U jiných zvířat jsou sekundárními pohlavními znaky například hříva u samců lvů, barevná pírka u pávů, paroží u jelenů a srnců. U samců se objevují výraznější sekundární pohlavní znaky. Takže až zvířata dosáhnou pohlavní dospělosti, samci a samice druhu začnou vypadat hodně jinak. Nejen že se liší jeden od druhého, ale také od svého dřívějšího vzhledu. Vlastně tak světu ukazují, že rozmnožovací struktury, se kterými se narodili, už jsou plně připravené na to, co mají dělat, což se liší podle toho, jaké mají pohlaví. Podíváme se, jak to vypadá u lidí, a samozřejmě dámy mají přednost. Jak víte, gonády samičího embrya, se stanou dvěma vaječníky vlevo a vpravo od dělohy. Vedou od nich vejcovody. Ve vaječnících jsou uchovávána vajíčka. Asi největším rozdílem mezi ženami a muži je v tomto menstruační cyklus. Typicky jde o čtyřtýdenní proces, kdy vajíčko dozraje ve vaječníku a je vypuštěno do vejcovodů v průběhu ovulace. Pokud se vajíčko dostane do dělohy a je oplodněno spermií, tak je možné, že se uchytí na endometriu, vnitřní sliznici děložní, a začne se tam vyvíjet plod. Odhaduje se, že až 70 % oplodněných vajíček se ale na sliznici děložní neudrží. Je možné, že je to jakýmsi genetickým testem, kdy ženské tělo rozpozná kvalitu genů. Pokud je podezření, že s embryem něco není v pořádku, začne se uvolňovat výstelka, která se za poslední měsíc vytvořila, a žena menstruuje jako obvykle. Výstelka tělo opouští čípkem, spodní užší částí dělohy, která dál vede do vagíny. Je to ta samá cesta, kterou se rodí dítě a kterou přichází sperma. Ženské tělo celý měsíc nechává dozrát další vajíčko, připravuje ho na oplodnění a zbavuje se výstelky, pokud oplodněno není. U mužů to ale probíhá úplně jinak. Využívají se jiné rozmnožovací struktury. Začíná to u varlat, u stočených semenotvorných kanálků, kde se tvoří spermie. Na rozdíl od vaječníků jsou varlata mimo tělo. Je to proto, že spermie musí být v určité vhodné teplotě, asi o dva stupně nižší než je teplota těla. Z toho důvodu jsou varlata v tzv. šourku mimo tělo. Šourek se stará o to, aby varlata měla vhodnou teplotu pro tvorbu spermií. Poté, co se spermie utvoří ve varlatech, stráví asi 3 týdny v kanálcích v nadvarlatech. Tady dozrávají a roste jim bičík, něco jako ocásek, díky kterému se mohou pohybovat. Spermie tu zůstávají do doby, než opouští tělo. Než se k tomu ale dostaneme, tak si řekněme, jak to probíhá. Jak víte, u lidí a některých dalších zvířat penis nic moc nedělá, jen se jím močí, moč se dostává ven z měchýře, občas si ale samec uvědomí, že má možnost se spářit. Pak se houbovitá tkáň naplní krví a bum! Erekce! Některá zvířata, třeba mývalové, velryby, mroži, mají v penisu skutečnou kost, která napomáhá erekci, v každém případě jde o to, aby penis mohl vniknout do vagíny, čemuž vědci říkají koitus. Pak do ní má dostat spermie. Spermie jsou ve speciální tekutině, ve spermatu. To se utvoří až když jsou spermie připraveny cestovat do vagíny po sérií svalových kontrakcí, které vedou k ejakulaci. Kontrakce vyžene zralou spermii z nadvarlat skrze dvě svalové žlázy zvané chámovody, kterými se dostanou z varlat přes měchýř do semenných váčků. Za pomoci prostaty vezmou tekutinu, která obsahuje hlen, enzymy, kyselinu askorbovou a cukry, které budou spermie na svou cestu potřebovat. Teď už je sperma kompletní a cestuje dál krátkými ejakulačními vývody přes močovou trubici až do konce penisu, kde, pokud má správné načasování, se dostane jedna ze stovek milionů spermií na misi oplodnit vajíčko. Takhle, milí přátelé, začal život nás všech. Pokud si chcete připomenout, co se stane po oplodnění, můžete se podívat na video o vývoji embrya. Tímto fascinujícím začátkem končíme naše vyprávění o živočišné říši. Příští týden se podíváme na další říše, se kterými sdílíme planetu. Buďte s námi u toho.