XY, XX și XXX

O să fiu sincer cu tine: blogul ăsta nu are cine-știe-ce trafic. De fapt, cei mai mulți vizitatori pe care i-am avut vreodată au fost la postarea Chimie în doi pași și nici atunci nu au fost extraordinar de mulți. Cum vremurile disperate cer măsuri disperate, m-am gândit că probabil aș fi mai shareuit dacă m-aș apuca să scriu despre sex. Se știe că sexul vinde foarte bine. Mai dă-o’n clăbuci de etică. Micșorează fereastra asta ca să nu vadă colegii/șefii/părinții/copii despre ce citești și hai să încălzim un pic atmosfera.

 Să apuci ziua de mâine

În postarea Coduri secrete am vorbit despre cum omul (și orice organism viu, fie că e bacterie, câine sau cactus) are în interiorul său un set de instrucțiuni, care îi spune corpului cum să se dezvolte și inclusiv ce predispoziții psihice poate avea (temperament și chestii). Acel set de instrucțiuni se numește codul genetic și un singur lucru vrea el de la viață: să prolifereze, să fie dat mai departe, să apuce ziua de mâine.

Firește, codul genetic nu gândește dar tot își impune “voința” asupra tuturor organismelor în care se găsește. (Da, la figurativ. Nutresc speranța că nu e nimeni care să creadă că el chiar are conștiință, voință.)

Noi oamenii facem multe chestii: scriem, citim, mai impunem câte o dictatură, mai iubim pe cineva, mai impunem câte o dictatură cu cineva pe care iubim, chestii d-astea de oameni. Da’ până la urmă oricâte visuri și țeluri am avea, tot unul rămâne baza, chit că îl conștientizăm sau nu: vrem să ne reproducem, adică să ducem codul genetic mai departe.

Firește, există mai multe variabile, iar unii oameni chiar luptă împotriva acestui instinct, dar fiecare organism de pe Pământ caută să își transmită materialul genetic mai departe.

Evoluția optimizează organismele pentru replicarea codului genetic și transmiterea lor mai departe. Organismele sunt niște vase de unică folosință care transmit genele dintr-un loc în altul și care creează circumstanțe favorabile pentru replicarea lor. Odată ce ai produs urmași, din punct de vedere evolutiv nu mai ești folositor. Firește, vorbim de organisme în general. Situația se complică un pic când vorbim de organisme sociale sau de oameni, dar de aici se pornește.

Știu, știu. Nu îți convine ce ai citit mai sus. Cum să fim reduși doar la atâta? Cu dragostea, sentimentul de dor, dorința de cunoaștere, blabla. Din fericire, Natura și Universul nu țin cont de părerile și ifosele noastre de ființe complexe și au ca scop unic reproducerea codului genetic, fie că ne convine sau nu. E bine când vorbim de lucruri de genul ăsta să lăsăm ego-ul uman la ușă, pentru că după cum ni s-a tot demonstrat de la 1500 e.n. încoace, chiar nu suntem atât de speciali.

Acuma, când vorbim de sex, vorbim de fapt de reproducerea sexuată, unul din cele două moduri prin care genele pot fi transmise mai departe. Dar până să apară sexul, deja existau organisme vii cu grămada: celule procariote care locuiau în oceane fără nici o problemă. Ele nu aveau nevoie de sex ca să își replice materialul genetic, ci se foloseau de o chestie care a apărut înaintea acestuia [sexului]: reproducerea asexuată.

 Divide et impera

Primele organisme vii apărute pe Pământ (după cum am vorbit și în postarea Celula: atomul biologic) au fost niște celule simple, procariotele. Ele nu făceau prea multe chestii, așa că se hrăneau cum puteau, după care se reproduceau.

Metoda prin care aceste se reproduceau (și încă o fac) se numea reproducerea asexuată, adică orice tip de reproducere care nu are loc cu participarea a doi indivizi diferiți dintr-o specie. Practic, aici este vorba de o celulă-mamă care se divide și care dă naștere la două celule-fiice.

În momentul în care celula decide să se reproducă, aceasta își face o copie a tuturor cromozomilor (care conțin ADN-ul) și rezultă astfel două copii identice numite cromatide surori. Apoi, ușor-ușor, întreaga celulă începe să se dividă, luând câte o copie din fiecare cromozom.

Chestia asta prin care cromozomii dintr-o celulă-mamă se divid în două bucăți identice se numește fisiune binară la procariote (imaginea de deasupra) și mitoză la eucariote (aici e vorba de diviziune celulară plus citochineză și are loc în mai multe faze pe care nu o să le enumăr, dar le poți vedea în ilustrația de mai jos). E suficient să știi că ea are loc în toate organismele vii.

“Cum adică?”, o să-ți zici, “că părinții noștri nu s-au divizat să ne nască pe noi”. Corect, dar aici nu mă refer la tine ca om, ci la tine ca o galaxie de celule: mitoza are loc în (aproape) toate celulele din corpul tău, pentru că ele se reproduc asexuat. Firește, toate celulele-fiică rezultate din această reproducere asexuată sunt identice între ele și cu celula-mamă, adică au fix aceleași gene și aceiași cromozomi. Se întâmplă să apară mutații, într-adevăr, dar sunt mult mult mult mai puține ca cele apărute în urma reproducerii sexuate.
Reproducerea asexuată este în general folosită de organismele care nu își permit să se plimbe după cineva cu care să se combine, fiind nevoie de un singur părinte. Este folosită în principal de bacterii, dar apare și la plante (la angiosperme, prin drajon, stolon, butășire sau marcotaj).

Avantajele reproducerii asexuate sunt faptul că nu ai nevoie de foarte mult timp și nici de multă energie, tocmai pentru că nu e nevoie să stai să îți cauți partenerul. Te așezi într-un loc confortabil și te divizi. Acuma, dezavantajul ar fi că (după cum am spus mai sus) nu prea se produc mutații în ADN așa.

Adică mutațiile apar, dar destul de puțin frecvent. În mod dubios, reproducerea asexuată poate avea loc și în organisme multicelulare, adică ele se reproduc asexuat. Uite, de exemplu, gemenii monozigoți sunt rezultatul unui soi de reproducere asexuată (fisiune binară) a celulei rezultate din fuziunea ovuluilui femelei cu spermatozoidul masculului (vorbim imediat și despre asta).

 Un meduz și o meduză stau pe plajă buză-n buză

Acum vreo 1-1,2 miliarde de ani (poate chiar pe 2 noiembrie, dacă ar fi avut calendare gregoriene pe atunci), în era Mesoproterozoic, două celule eucariote s-au întâlnit, s-au plăcut, au ieșit la o cafea flat white și un vin, și s-au plăcut atât de mult încât au sărit aproape instant una pe cealaltă. Probabil cu niște Barry White sau Marvin Gaye pe fundal, cele două celule au fost primele ființe din lume care au făcut dragoste. Două celule eucariote tocmai inventaseră sexul, adică reproducerea sexuată.

Ok, poate nu s-a întâmplat exact așa și mi-am permis să speculez un pic, dar privită per ansamblu și din punct de vedere obiectiv, toată chestia asta cu reproducerea sexuată este o mișcare cel puțin ciudată. Asta pentru că, vezi tu, e foarte ciudat și stupid să treci de la un fel de reproducere ce poate avea loc oriunde și care nu necesită foarte multă energie la ceva care este mult mai complicat.

Practic, pentru reproducerea sexuată este nevoie de doi părinți, două sexe diferite, care trebuie să se caute. Căutatul ăsta necesită mai multă energie decât să stai locului și să te divizi. Și mult timp: stai toată viața să cauți pe cineva cu care să faci pui. În ciuda acestor dezavantaje, reproducerea sexuată și-a luat avânt. Mai mult ca sigur Viața a avut un motiv bun pentru care a făcut pasul ăsta, nu?

Păi știi că ziceam mai sus că Natura caută să transmită mai departe codul genetic cât mai eficient. Problema cu treij’demii de organisme identice care se reproduc asexuat e că pot fi rase de pe fața Pământului cu o simplă boală, asta pentru că au același material genetic cu aceleași slăbiciuni și atuuri. Asta-i nasol, mai ales dacă ești material genetic care vrea să prindă ziua de mâine și să fie transmis mai departe, îți scad șansele. Așa că Natura s-a gândit, s-a tot gândit și a găsit o soluție: să amestece ADN-ul organismelor.

 Unu plus unu egal unu

Sunt o grămadă de animale și plante ce se pot reproduce sexuat: insecte, mamifere, pești, reptile, amfibieni, păsări, moluște, angiospermele (plantele cu flori), gimnospermele (coniferele), ferigile și indivizii din încrengătura Bryophyta (mușchi, licheni etc, practic plante avasculare). Acu’, normal, fiecare încrengătură are un mod diferit prin care pot reproduce, de exemplu plantele din Bryophyta se reproduc ȘI sexuat, ȘI asexuat, așa că pentru a explica bazele reproducerii sexuate, o să ne uităm doar la om. Pentru ca aceasta să aibă loc ai nevoie de doi indivizi, doi părinți.

Exceptând situațiile speciilor hermafrodite (precum melcii), părinții sunt de două feluri: un mascul și o femelă. Și că tot am spus că vorbim de oameni, în esență un bărbat și o femeie sunt la fel (doar sunt indivizii aceleiași specii, nu?), dar diferă un pic la nivel de cod genetic.

Însă dacă vrei să vezi unde apare diferența decisivă dintre un bărbat și o femeie, trebuie să te uiți la heterozomii lor (cromozomii de sex): masculul are un cromozom X și un cromozom Y, iar femela are doi cromozomi X. Nu o să vorbesc acum despre asta, pentru că am tratat socoteala respectivă un pic mai pe larg în postarea de săptămâna trecută Coduri secrete, dar e relevant pentru ce urmează.

Fiecare din cele două sexe ale unei specii de organism ce se reproduce sexuat este capabil să producă gameți (din greaca veche gamein – a se mărita), care au un rol crucial pentru nașterea unei noi ființe. Efectiv, fără ei nu ar mai exista reproducere sexuată. În sinea lor gameții nu rezistă foarte mult, iar singura lor șansă de supraviețuire e să fuzioneze: adică un gamet de la o femelă cu un gamet de la un mascul.

În general gametul de la femelă se numește ovul, iar gametul de la mascul este numit spermatozoid. Ca să putem explica totul mai ușor în continuare, o să ne rezumăm din nou doar la oameni. La Homo sapiens sapiens, ambele tipuri de gameți (ovulul și spermatozoidul) sunt celule haploide, adică fiecare conține 23 de cromozomi.

O să îți aduci aminte de data trecută că un om normal are în ADN 46 de cromozomi, deci dublu. Dar uite, aici e mișcarea de geniu a Naturii! Când își încep scurta viață, gameții au 23 de cromozomi, dintre care un heterozom (cromozom de sex): ovulul are un cromozom X, spermatozoidul are fie un cromozom X, fie un cromozom Y. În momentul în care spermatozoidul fuzionează cu ovulul, nucleele lor fuzionează și se formează o celulă diploidă cu 46 de cromozomi, deci un numărul întreg. Acea celulă ești tu!

Gameții rezultă toți din procesul numit meioză, care are și ăsta mai multe etape de care nu o să vorbesc acum, dar recomand să citești măcar un pic despre ea. Pe scurt, meioza este procesul prin care o celulă mamă cu 46 de cromozomi se divizează și își împarte ADN-ul astfel încât la sfârșit rezultă patru gameți cu câte 23 de cromozomi fiecare.

Dacă până acum am vorbit de dezavantaje, aici se găsește avantajul decisiv al reproducerii sexuate: dacă la reproducerea asexuată era vorba de același ADN copiat ad nauseam (cu mici mutații pe parcurs), aici ADN-ul este amestecat în ultimul hal. Și e foarte bine! Dacă Paco are ADN-ul de un fel, iar Rosalinda are ADN-ul de un alt fel, jumate din ADN-ul fiecăruia va fi folosit pentru a da naștere micului Juanito.

Când Juanito devine adult și se întâlnește cu Carmencita, ADN-ul lui o să se amestece cu ADN-ul ei, dând naștere Mariposei. ADN-ul se schimbă constant, crescând diversitatea și astfel șansele ca genele să fie transmise mai departe, pentru că nu mai sunt expuse la aceleași riscuri. Înțelegi?

Acuma, firește, după cum ți-ai dat seama, chit să ne amestecăm ADN-ul între noi, tot ne naștem oameni, și nu câini sau pisici sau ficuși. Și nici nu e la ordinea zilei să ne naștem fără picioare sau cu patru mâini în loc de două. Asta pentru că doar anumitor secțiuni din cromozomi le este permis să fie amestecate. Alea importante care ne definesc ca specie rămân în loc.

O altă problemă cu reproducerea sexuată e că de obicei se pierd foarte mulți gameți în încercarea de a fertiliza un singur ovul. De exemplu, atunci când bărbatul ejaculează, eliberează milioane de spermatozoizi (cam 250 de milioane), din care DOAR UNUL ajunge să fertilizeze un singur ovul. Iar energie irosită fără sens, dar asta doar în aparență.

Diversificarea codului genetic pentru a putea fi transmis mai departe primează cu siguranță, iar Natura are mereu un plan de back-up. E un motiv pentru care multe animale fac atâția pui: să se asigure că măcar o parte din ei supraviețuiesc.

 Toată lumea o face

Dorința organismelor de a se reproduce este adânc înrădăcinată în ele pentru că reproducerea este super mega extra giga ultra importantă pentru Viață (în caz că ai dormit pe parcursul întregii postări). Am vorbit mai sus despre cât de irațională și ciudată este reproducerea sexuată în aparență, dar chestia asta capătă o nouă dimensiune atunci când vorbești de sex, adică actul sexual, la animale. Sexul este super dubios în funcție de specie, dar oriunde te-ai uita, se vede că e important.

De exemplu, masculii de mantodee (călugărițele sau praying mantis) duc o viață sexuală destul de periculoasă: o bună parte din ei sunt mâncați de femele după actul sexual (în general exemplarele din captivitate).
Chestia asta se numește canibalism sexual, se găsește la mai multe specii de arahnide și insecte și are o grămadă de explicații, dar nu voi intra în detalii, pentru că nu am destule cunoștințe despre asta. Cert e că masculul e pregătit oricând să își dea viața ca să aibă parte de niște acțiune.

La oameni povestea stă cu totul altfel: două lucruri sunt dubioase la noi. Primul e că nouă a ajuns să ne placă sexul atât de mult încât o facem din plăcere. Nici nu ne mai interesează că vrem copii sau nu, că tot facem sex. Chestia asta o găsești și la primatele mai apropiate de noi precum cimpanzeii și maimuțele bonobo, cât și la delfini. Al doilea lucru dubios e că aparent putem lupta liniștiți împotriva instinctului de reproducere.

De ce? Nu îmi permit să speculez pe tema sexualității umane, pentru că intrăm în multă psihologie, antropologie și biologie (uite un exemplu de explicație), toate trei domenii pe care nu le stăpânesc deloc. Ce e de reținut din postarea asta e că reproducerea, fie că vorbești de cea sexuată sau asexuată este un lucru care evoluează constant, pentru că Natura caută mereu noi modalități prin care să poată propaga materialul genetic al fiecărei specii mai repede, mai bine și mai departe în timp. Unde am fi fost fără reproducere? N-am fi fost.