נרתיקים של זכרים ונקבות עם פינים

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

חרקים מהסוג Neotrogla מזדווגים. הנקבה למעלה. צילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa.

החרקים הקטנים, שאורכם לא עולה על 4 מילימטרים, התגלו לראשונה במערה בברזיל ונשלחו משם לבדיקות במעבדה בשוויץ. הבדיקות גילו כי בכל ארבעת המינים הביולוגיים הכלולים בסוג Neotrogla יש לנקבות – שהן הזוויג שמייצר את הביציות – מבנה דמוי פין, המכונה גינוזום (gynosome, מיוונית: אישה וגוף). במחקר, שהתפרסם בכתב העת המדעי Current Biology, קאזונורי יושיזאווה (Yoshizawa) מאוניברסיטת הוקאידו ביפן ועמיתו חשפו כי הגינוזום לא רק מזכיר פין אלא ממש מתפקד ככזה.

נקבות עם איבר המזכיר פין אינן דבר חדש בטבע. הדגדגן 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 אמיתי – בשעת ההזדווגות הזכר מחדיר את איבר מינו לפין המדומה של הנקבה ואף ההמלטה מתרחשת דרכו. במקרה של 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 דמוי פין שמוצאים בנקבות אחרות וכדי לראות עד כמה הוא שונה יש לבחון את הזדווגות החרקים.

כאשר החרקים מזדווגים הזכר נמצא מתחת לנקבה, דבר זה כשלעצמו אינו חריג. החרקים שייכים לסדרת הַפְּסוֹקָאִים (Psocoptera), שהיא 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. ה-Neotrogla מזדווגים כאמור בצורה דומה, אבל במקרה שלהם הנקבות חודרות לזכר.

חתך של החרקים בעת הזדווגות. אפשר לראות את הפין התפוח של הנקבה (כחול) בתוך גוף 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, 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 שימפנזים – וחלקם 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 למין של Neotrogla, הנרתיק של הזכר של כל אחד מהמינים מותאם בצורתו לפין של הנקבה מאותו המין 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 (גואנו) 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.

צילום: courtesy of Kazunori Yoshizawa.

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 יחודי ל-Neotrogla והחוקרים עוד מנסים לגלות מדוע רק במקרה שלהם התפתחו נקבות עם פין.

המחקר מראה כי אפילו דבר ידוע כמו "לבנים יש פין, לבנות יש נרתיק" כבר אינו נכון. הדרך הבטוחה היחידה לזהות בטבע זכרים ונקבות היא על פי תאי המין שהם מייצרים.

מכתב שהתקבל במערכת גליליאו

מכתב קורא שפורסם במגזין גליליאו גיליון 192, ספטמבר 2014:

תגובתנו:

לקריאה נוספת

המאמר המקורי:

Yoshizawa, K. et al. Female penis, male vagina, and their correlated evolution in a cave insect. Curr. Biol. (2014). doi: 10.1016/j.cub.2014.03.022

יונת אשחר ונעם לויתן, "מצטער, גברתי, הביצים שלך לא חשובות מספיק", גליליאו 142

ידיעה של יונת ושלי, המבוססת על רשומה זו, פורסמה במגזין גליליאו גיליון 189, יוני 2014, תחת השם "לא לזכרים בלבד"