Laikusok számára talán meglepő módon, az Onthophagus genusba tartozó trágyabogarak azon fajok közé tartoznak, amelyeken a legjobban lehet az evolúció menetét tanulmányozni. S ezt nemcsak a különböző fajok hímjeinek fején díszelgő szarvak sokfélesége teszi lehetővé, hanem az is, hogy egy-egy fajon belül a különböző hímek eltérő stratégiákat alkalmaznak génjeik továbbörökítése végett.

A szarv nemcsak dísz, de fegyver is: a nőstényekért vívott ádáz csata eszköze. S mivel mérete általában igen tiszteletreméltó (az állat testéhez képest mindenképpen), értelemszerűen sok energiát igényel létrehozása. Éppen ezért, egy olyan közösségben, ahol nagy a “népsűrűség”, s így a hímeknek különösen ádáz csatákban kell a rátermettségüket bizonyítani, hiábavaló olyan szarvakat létrehozni, amelyek szub-optimális méretűek. Viselőjük a csatákban nem nyerhetne, viszont ugyanazt az energiamennyiséget, más értelmesebb célokra is fordíthatná.

Például nagyobb szemek és/vagy herék kialakítására, amelyek nem lennének teljesen hiábavalók, hiszen a nőstények elnyerésének és így az utódok biztosításának “lovagias” módja mellett, van egy “sunyi”, lopakodó verziója is, ahol a hímek meghátrálnak a nyílt harc elől, viszont a járatok mélyében, ha esélyük nyílik rá gyorsan mégis párosodnak a nőstényekkel. 

Vagyis, elméletileg, megéri némi extra energiát a párzó szervre (ami ez esetben aedeagus néven fut) pazarolni, hiszen egy nagyobb méretű aedegus mélyebbre tudja juttatni a hím ivarsejtjeit, így még ha a nőstény később párosodik is egy nagy szarvú “alfa hímmel”, jó eséllyel a szarvatlan hím lesz a következő nemzedék atyja. (A szarv és a párzószerv egyaránt az embrionális fejlődés egy olyan szakaszában jön létre, amikor a bogár nem táplálkozik, így csak véges mennyiségű energiaforrás áll a rendelkezésére.)

S hogy ez mennyire így működik a valóságban arra jó példa a Dél-Európában őshonos Onthophagus taurus, amelyet olyan 50 évvel ezelőtt telepítettek be az Egyesült Államok keleti partvidékére, illetve Ny-Ausztráliába. A különböző területeken a bogár különböző sűrűségeket ért el: Amerikában elég szellősen éldegélnek az egyedei, míg Ausztráliában sűrűn fordulnak elő. Az eltérő egyedszám öt évtized alatt jól látható eltéréseket hozott létre a különböző populációkban: előbbi helyen közel minden hím szarvat visel, míg utóbbi helyen csak a legnagyobbak. Az aedeagus mérete viszont az amerikai populációk esetében lényegesen kisebbnek bizonyult, mint az ausztrálok esetében, vagyis a hímek egyszerűen más stratégia szerint élnek a világ két sarkán (lásd még B ábra, fekete négyzetek): egyik helyen a párzó szervbe fektetik az energiát, a másik helyen viszont a nőstények elnyerésére szolgáló szarvakba. (Fontos, hangsúlyozni, hogy a szarvak csökkenése nem az állat általános növekedését okozza, mert például a lábízületük – ezt jelölik a B ábra háromszögei – relatív mérete nem mutat az aedeagushoz hasonló változást.) 

Slusszpoén, hogy ez az összefüggés nemcsak az O. taurus populációi esetében figyelhető meg, de különböző Onthophagus fajok vonzatában is (C ábra): a szarv és az aedeagus mérete fordítottan arányos. Evolúciós léptékkel csak az számít, hogy kinek mennyi utódja lesz. Hogy ki miként éri el a célját, már részletkérdés.

Parzer HF, Moczek, AP (2008) Rapid antagonistic coevolution between primary and secondary sexual characters in horned beetles. Evolution doi: 10.1111/j.1558-5646.2008.00448.x

A szépségnek ára van, még akkor is, ha bogarakról van szó. Pár hete már ejtettem szót az Onthophagus fajok szarvairól, de egy aktuális cikk kapcsán némi kiegészítést fűznék az akkor leírtakhoz.

A nagyméretű szarvak a párszerzés eszközeivé váltak ezekben a fajokban, de egy-egy ilyen szépméretű testdísz növesztése bizony sok ráfordítást igényel: energiát és (sejt)anyagot egyaránt. Azokon a helyeken ahol a szarvak nőnek (amely lehet a tor, a fej eleje vagy háta) a szomszédos szervek (szemek vagy csápok) mérete általában fordítottan arányos a szarvak nagyságával.

A fejlődés során ezek a szomszédos struktúrák valószínűleg közös sejtcsoportból jönnek létre, így aztán minél több energiát használnak a sejtek a nagyobb szarvak építéséhez, annál kevesebb áll majd rendelkezésre a többi szerv létrehozásához. Ezzel a logikával magyarázható az is, hogy azokban az Onthophagus fajokban, amelyek a nappali életről éjszakaira tértek át, általában eltűntek a szarvak, hiszen sokkal több értelme van az új körülmények között egy-egy jól fejlett szembe feccelni az energiát, mintsem nagy testdíszekkel össze-vissza repkedni a sötétben.

Most azonban kiderült, hogy más is feláldozódik a “testszépítés” oltárán. Egy kísérlet során az embrionális fejlődés közben elölték a szarvképző sejteket. Az így születő hímek nagyobbra nőttek mint nem preparált táraik, ráadásul arányosan nagyobb herékkel is rendelkeztek. Márpedig, ha valóban ilyen árat kell fizetni a hatékony fegyverekért, akkor több értelmet kap az is, hogy egyes fajokban a kisebb hímek, amelyek a nőstényekért való küzdelemben esélytelenek lennének, nem is növesztenek szarvat: nekik kevesebb esélyük lesz párzani, így az ilyen értékes alkalmakat jobban kell kihasználniuk – a lehetőség szerinti maximális mennyiségű hímivarsejt termelésével és célbajuttatásával.

Simmons LW, Emlen DJ. (2006) Evolutionary trade-off between weapons and testes. PNAS 103(44): 16346-16351.
Emlen DJ, Marangelo J, Ball B, Cunningham CW. (2005) Diversity in the weapons of sexual selection: horn evolution in the beetle genus Onthophagus (Coleoptera: Scarabaeidae). Evolution Int J Org Evolution. 59(5): 1060-1084.
Emlen DJ. (2001) Costs and the diversification of exaggerated animal structures. Science 291: 1534-1536.

Állati szarvakról beszélve (már csak nyelvi okok miatt is) elsősorban mindenkinek a szarvas szokott beugrani, pedig az igazi nagymesterei a szarvnövesztésnek a bogarak között találhatók. A Scarabaeoidea csoportba tartozó hatlábúak közül több ezer “felszarvazott”, s ha egy-egy múzeumban vesszük az időt és elidőzünk az említetteket bemutató üvegek felett, akár úgy is tűnhet, hogy a szarvak méretének, alakjának, helyzetének csak a képzelet szab határt.

A valóság ennél persze bonyolultabb és, bár a párokért folytatott küzdelem során előszeretettel használt testnyúlványok sokszínűsége kétségtelenül lenyűgöző, jól körülvonalazható, hogy milyen fejlődésbiológiai okok állnak a sokszínűség mögött és azt is sejteni lehet (bár még csak nagyvonalakban), hogy milyen genetikai változások vezettek a szarvak megjelenéséhez és fejlődéséhez.

Egy kattintás ide a folytatáshoz…. →