Jesienne noce należą do nietoperzy. To wtedy wokół wejść do jaskiń, starych bunkrów, piwnic i dziuplastych drzew odbywają się gody. Samce zabiegają o względy samic, dochodzi do kopulacji i mogłoby się wydawać, że historia kończy się tak samo jak u większości ssaków – zapłodnieniem i początkiem ciąży. Tymczasem u wielu europejskich gatunków nietoperzy najważniejszy moment dopiero ma nadejść. Przez kolejne miesiące samica będzie nosić w swoim organizmie żywe plemniki, ale nie będzie jeszcze w ciąży. Natura pozostawiła jej czas, by dopiero po zimie sprawdzić, czy będzie w stanie udźwignąć macierzyństwo.
To rozwiązanie od dawna fascynuje chiropterologów. Badania prowadzone przez Johna D. Raceya wykazały, że u wielu gatunków nietoperzy strefy umiarkowanej plemniki przechowywane są w drogach rodnych samicy przez całą zimę. W tym czasie pozostają żywe i zachowują zdolność do zapłodnienia, mimo że od kopulacji mogą upłynąć nawet cztery lub pięć miesięcy. Dopiero po zakończeniu hibernacji następuje owulacja, a następnie zapłodnienie komórki jajowej (Racey 1979; Racey 1982). Tak długie oddzielenie kopulacji od zapłodnienia należy do najbardziej niezwykłych strategii rozrodczych w świecie ssaków.
Zrozumienie tego mechanizmu stało się możliwe dopiero wtedy, gdy naukowcy poznali fizjologię hibernacji. Zimą organizm nietoperza funkcjonuje zupełnie inaczej niż latem. Temperatura ciała spada niemal do temperatury otoczenia, serce zwalnia z kilkuset uderzeń na minutę do zaledwie kilku, a całe życie zwierzęcia opiera się na zapasach tłuszczu zgromadzonych jesienią. Każde wybudzenie z hibernacji oznacza gwałtowne zwiększenie metabolizmu i ogromny wydatek energetyczny. To właśnie dlatego spokojne zimowisko ma dla nietoperzy tak wielkie znaczenie.
Thomas H. Kunz zwracał uwagę, że kondycja samicy po zakończeniu hibernacji jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o powodzeniu rozrodu (Kunz 1982). Ciąża i późniejsze karmienie młodego należą bowiem do najbardziej energochłonnych okresów w życiu nietoperza. Samica nie może pozwolić sobie na rozpoczęcie tak ogromnego wysiłku, jeśli jej organizm nie dysponuje odpowiednimi rezerwami energii.
Przez całą zimę przechowywane plemniki zachowują zdolność do zapłodnienia, ale organizm samicy nie uruchamia jeszcze procesu owulacji. Dopiero po opuszczeniu zimowiska samica rozpoczyna intensywne żerowanie i odbudowuje utracone zapasy energii. Jeżeli jej kondycja jest dobra, zmienia się aktywność hormonalna organizmu, dochodzi do owulacji, a przechowywane od jesieni plemniki mogą zapłodnić komórkę jajową. Jeśli jednak samica wyszła z hibernacji znacznie osłabiona i nie zdołała odbudować rezerw energetycznych, proces owulacji może nie zostać uruchomiony. W takiej sytuacji, mimo że plemniki pozostają zdolne do zapłodnienia, do zapłodnienia po prostu nie dochodzi, a samica nie przystępuje do rozrodu w danym sezonie. Dzięki temu nie ryzykuje rozpoczęcia ciąży, której nie byłaby w stanie bezpiecznie donosić i zakończyć wychowaniem młodego.
To niezwykle rozsądna strategia z punktu widzenia ewolucji. Nietoperze należą do ssaków rozmnażających się bardzo wolno. Większość naszych gatunków wydaje na świat tylko jedno młode rocznie. Każda ciąża jest więc ogromną inwestycją, a jej powodzenie zależy od tego, czy matka zdoła przeżyć kolejne miesiące i zapewnić potomstwu wystarczającą ilość mleka. Anthony Kurta i Thomas H. Kunz wykazali, że właśnie okres laktacji wiąże się z największymi wydatkami energetycznymi w całym cyklu życiowym samicy. W tym czasie każdej nocy musi ona odbywać wielokilometrowe loty w poszukiwaniu owadów, jednocześnie produkując mleko dla szybko rosnącego młodego (Kurta i Kunz 1987).
Możliwość odłożenia zapłodnienia do wiosny daje samicy coś wyjątkowego – pozwala ocenić, czy organizm rzeczywiście jest gotowy na ten wysiłek. U większości ssaków taka możliwość nie istnieje. Ciąża rozpoczyna się niemal natychmiast po kopulacji. Nietoperze wykształciły jednak mechanizm, który sprawia, że najpierw można bezpiecznie przetrwać zimę, a dopiero później rozpocząć rozwój potomstwa. To właśnie dlatego hibernacja i rozród są u tych zwierząt tak ściśle ze sobą powiązane.
Mechanizm ten pomaga również zrozumieć, dlaczego ochrona zimowisk ma tak ogromne znaczenie. Każde niepotrzebne wybudzenie powoduje utratę części zapasów tłuszczu. Jeżeli takich wybudzeń jest wiele, organizm samicy może wiosną nie dysponować energią wystarczającą do uruchomienia procesów prowadzących do owulacji. Zakłócenie zimowego spokoju może więc wpłynąć nie tylko na przeżycie pojedynczego osobnika, lecz także na sukces rozrodczy całej kolonii.
Kiedy późną wiosną z kryjówek zaczynają dochodzić ciche piski nowo narodzonych młodych, niewiele osób zdaje sobie sprawę, że ich historia rozpoczęła się jeszcze poprzedniej jesieni. O tym, czy przyjdą na świat, nie zdecydował jednak sam moment godów. Najważniejszy egzamin samica zdawała przez całą zimę. Dopiero gdy jej organizm po przebudzeniu ocenił, że zgromadzone zapasy energii pozwolą bezpiecznie przejść przez ciążę i wykarmić potomstwo, natura dała sygnał do rozpoczęcia nowego życia. W świecie nietoperzy macierzyństwo nie zaczyna się więc jesienią. Zaczyna się dopiero wtedy, gdy organizm samicy jest gotów ponieść jego pełny koszt.
Fot. Kolonia podkowców małych. Fot. Maurycy Ignaczak
Źródła
- Racey J.D. (1979). The prolonged storage and survival of spermatozoa in Chiroptera. Journal of Reproduction and Fertility.
- Racey J.D. (1982). Reproduction in bats. W: Ecology of Bats. Red. T.H. Kunz.
- Ecology of Bats. Red. Thomas H. Kunz.
- Anthony Kurta, Thomas H. Kunz (1987). Size of bats at birth and maternal investment during pregnancy. Symposium of the Zoological Society of London.
- Bat Ecology. University of Chicago Press.
