לא לזכרים בלבד?

חוקרים מצאו חרקים שאצלם לזכרים יש אברי מין נקביים ולנקבות יש איברי מין זכריים

צילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa
צילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa

ג'וזף, אחד הילדים בקומדיה "שוטר בגן הילדים", מצהיר כי "לבנים יש פין, לבנות יש נרתיק" – מידע שאליו הוא נחשף בזכות אביו הגינקולוג. ואכן ג'וזף צודק. לחלק מבעלי החיים המתרבים בהפריה פנימית – כלומר שתאי הזרע והביציות שלהם נפגשים ומתלכדים בתוך גופה של הנקבה – יש פין.אם עד היום יכולת להכריז בוודאות כי מולך עומד זכר על פי העובדה שיש לו פין – לא עוד. בחרקים מהסוג Neotrogla מיקום איברי המין התהפך: הנקבות הן אלו שיש להן פין בעוד שלזכרים יש מעין נרתיק (וָגינה).

החרקים הקטנים, שאורכם אינו עולה על ארבעה מילימטרים, התגלו לראשונה במערה בברזיל ונשלחו משם לבדיקות במעבדה בשוויץ. הבדיקות גילו כי בכל ארבעת המינים הביולוגיים הכלולים בסוג נאוטרוגלה (Neotrogla) יש לנקבות – שהן הזוויג שמייצר את הביציות – מבנה דמוי פין, המכונה גינוזום (Gynosome; מיוונית: גוף אישה). במחקר, שהתפרסם בכתב העת Current Biology, קאזונורי יושיזאווה (Yoshizawa) מאוניברסיטת הוקאידו ביפן ועמיתו חשפו כי הגינוזום לא רק מזכיר פין, אלא ממש מתפקד ככזה.

החרקים הקטנים, שאורכם אינו עולה על ארבעה מילימטרים, התגלו לראשונה במערה בברזילצילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa
החרקים הקטנים, שאורכם אינו עולה על ארבעה מילימטרים, התגלו לראשונה במערה בברזיל
צילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa

נקבות עם איבר המזכיר פין אינן דבר חדש לחוקרי הטבע. הקליטוריס (חביונה, "דגדגן") של נקבות הצבוע הנקוד, למשל, מסוגל להזדקר, והוא גדול כל כך עד שקשה להבחין בינו לבין פין אמיתי ולכן נהוג לכנותו "פין מדומה". אך למרות הדמיון הוא אינו מתפקד כפין – בשעת ההזדווגות הזכר מחדיר את איבר המין שלו לפין המדומה, שהתפתח מאיחוי של הקליטוריס ושפתי הערווה של הנקבה ואף ההמלטה מתרחשת דרכו. במקרה של הדגים, סוסוני הים וקרוביהם, הנקבות מטילות ביצים באמצעות צינור מיוחד לתוך שק עור בגוף הזכר (שנכנס ל"היריון"), אך זה אינו פין נקבי אלא צינור הטלה.

הגינוזום של נקבות החרקים לא התפתח "סתם" על ידי הארכה ואיחוי של מבנים קיימים (כמו אצל הצבוע) אלא הוא איבר חדש לחלוטין. הוא שונה מאיברים דמויי פין שמוצאים בנקבות אחרות, וכדי לראות עד כמה הוא שונה יש לבחון את הזדווגות החרקים.

תאי מזון

כאשר הנאוטרוגלה מזדווגים, הזכר נמצא מתחת לנקבה, דבר זה כשלעצמו אינו חריג. הנאוטרוגלה שייכים לסדרת הַפְּסוֹקָאִים (Psocoptera), סדרה של חרקים זעירים הקרובים לכינים. בעת ההזדווגות של רוב הפסוקאים ורוב הכינים הנקבה היא זו שממוקמת מעל הזכר, שמחדיר את איבר המין שלו לנרתיק שלה. הנאוטרוגלה מזדווגים כאמור בצורה דומה, אבל במקרה שלהם הנקבות חודרות לזכר.

רוב הזמן הפין מכווץ ומקופל בגוף הנקבה, אך בשעת הזדווגות היא מחדירה אותו עמוק לחלל המין בגוף הזכר וממקמת את הראש הקשיח שלו מול פתח צינור פליטת הזרע של הזכרצילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa
רוב הזמן הפין מכווץ ומקופל בגוף הנקבה, אך בשעת הזדווגות היא מחדירה אותו עמוק לחלל המין בגוף הזכר וממקמת את הראש הקשיח שלו מול פתח צינור פליטת הזרע של הזכר
צילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa

רוב הזמן הפין מכווץ ומקופל בגוף הנקבה, אך בשעת הזדווגות היא מחדירה אותו עמוק לחלל המין (המתפקד כנרתיק) בגוף הזכר וממקמת את הראש הקשיח שלו מול פתח צינור פליטת הזרע של הזכר. הזכר פולט את תיקי הזרע (spermatophore – תיק זרע, מכיל תאי זרע, חומרי מזון ועוד) בתוך גופו והם נאספים ומועברים דרך צינור בגינוזום לכיס הזרע (Spermatheca), המשמש ככלי קיבול לזרע.

בסיס הפין מכוסה בזיפים. אפשר למצוא זיפים כאלו על פינים של זכרים רבים בעולם החי, חלקם משמשים לגירוי – כמו אצל החתולים או השימפנזים – וחלקם אף פוצעים את הנקבה. בזמן שהפין הנקבי נמצא בגוף הזכר, בסיסו מתרחב ותופח והזיפים המכסים אותו עוזרים לנקבה לעגן את עצמה לזכר. מבנה הנרתיק הזכרי והפין הנקבי שונים בין מין-ביולוגי למין-ביולוגי של נאוטרוגלה, הנרתיק של הזכר של כל אחד מהמינים מותאם בצורתו לפין של הנקבה מאותו המין הביולוגי, ומכיל כיסים מיוחדים שאליהם הזיפים חודרים. הזכר נתפס כל כך חזק כך שאי אפשר להפריד בינו לבין הנקבה. כשהחוקרים ניסו להפריד זוג מזדווג הזכר נקרע לשניים ומת. ההזדווגות עצמה נמשכת זמן ארוך במיוחד – בין 41 ל-73 שעות.

יושיזאווה ועמיתיו משערים שהנקבה כופה על הזכר להזדווג זמן כה ממושך כדי לצבור כמות גדולה של תיקי זרע מזינים. החרקים חיים במערות יבשות וניזונים מגללי עטלפים (גאונו) ומגופותיהם, שהם נדירים יחסית. תיקי הזרע מאפשרים לנקבות להימנע מרעב ולקבל את האנרגיה הדרושה לייצור ביציות בשלות. תנאים אלו גורמים לכך שיחסי הכוחות בין נקבות החרקים לזכרים שונה מאשר ברוב עולם החי. בדרך כלל זכרים מתחרים על נקבות ומנסים להפרות כמה שיותר מהן, מאחר שתאי זרע הם קטנים וזולים לייצור לעומת הביציות היקרות והגדולות, שכוללות גם חומרי הזנה וחומרים אחרים החשובים להתפתחות העובר. כאן תאי הזרע יקרים גם כן, כיוון שהם כוללים מנת מזון לנקבות. הנקבות הן אלו שמתחרות על הזכרים ומנסות להזדווג עם כמה שיותר מהם כדי להשיג עוד ועוד חומרי מזון.

"לבנים יש פין, לבנות יש נרתיק" – האומנם?

לדעת החוקרים היפוך התחרות בין הזוויגים הוא זה שהוביל להיפוך התפקידים ביניהם ולהתפתחות הפין הנקבי המאפשר לנקבה לשלוט על תהליך ההזדווגות ולכפות על זכרים להזדווג איתה זמן ממושך. עם זאת היפוך תפקידים זה אינו ייחודי לנאוטרוגלה וקיים למשל גם במינים מסוימים של צרצרים וחרגולים. החוקרים עוד מנסים לגלות מדוע רק במקרה של הנאוטרגלה התפתחו נקבות עם פין.

המחקר מראה כי הדרך הבטוחה היחידה לזהות בטבע זכרים ונקבות היא על פי תאי המין שהם מייצרים.