SK
EN
Vedec roka Pavol Prokop: Samec, ktorý neprinesie dar, ďaleko nezájde
Svadobné kŕmenie, sexuálny konflikt, sexuálny kanibalizmus. Už roky sa týmito témami výskumne zaoberá behaviorálny ekológ z Prírodovedeckej fakulty UK Pavol Prokop. Skúma dôvody správania rôznych druhov živočíchov vrátane človeka. Nedávno objasnil atribúty pohlavného výberu u ľudí a aj vďaka tomu získal ocenenie Vedec roka 2021.
V behaviorálnej ekológii, ktorá sa snaží vysvetliť správanie živočíchov, ste na Slovensku dokonca priekopníkom. Prečo priekopníkom, pred vami sa tomu nevenovalo toľko pozornosti?
Takmer vôbec. Počas mojich študentských čias, keď som sa o to začal zaujímať, boli dostupné len zahraničné publikácie. Na zoologických seminároch behaviorálna ekológia nezaznievala, prípadne iba veľmi zriedkavo. Zoologický výskum bol podľa môjho názoru zameraný veľmi konzervatívne.
Ako ste sa teda k tomu dostali? Povedali ste si, že toto ma zaujíma, idem to skúmať?
Presne. Nemal som nejaký vzor alebo niekoho, kto by ma viedol. Bol som vždy samorast. Hľadal som si vlastné témy a formuloval vlastné otázky. Aj keď som išiel pracovať na diplomovke, vypísané témy sa mi nepáčili. Stanovil som si teda vlastné otázky a našiel som si vedúceho, ktorý mi to (našťastie) schválil. Takýmto spôsobom to so mnou bolo vždy. Niekedy mi nápad skrsne v lese, keď si niečo všimnem. Podobne sa začal môj súčasný výskum o opeľovačoch, pri ktorom som si všimol, že prednostne opeľujú modro sfarbené scilly v porovnaní so snežienkami. Alebo si niečo prečítam v článku, napríklad že pavúky, ktoré si tkajú siete, sú schopné učenia sa. Tak som sa tomu začal venovať a robil som experimenty.
Začali ste s výskumom hmyzu a bezstavovcov?
Môj úplne prvý vedecký článok bol o strakách. Od malička som bol fascinovaný vtákmi a myslel som si, že sa budem venovať dravcom. Robil som výskum aj s kukučkami alebo trsteniarikmi, ale popritom som sa zaoberal aj pavúkmi, modlivkami, čiže hlavne článkonožcami.
Ako vyzerá výskum správania hmyzu – pozorujete ho aj v prirodzenom prostredí alebo len v laboratórnych podmienkach?
Krstní otcovia etológie Konrad Lorenz a Nikolaas Tinbergen pracovali odlišne. Lorenz si všetko, čo skúmal, nosil domov. Tinbergen zas pracoval vo voľnej prírode. Ja som lorenzovský typ a potrebujem si to priniesť domov, teraz do laboratória. Nebaví ma ale len laboratórium, som v tomto veľký oportunista. Tak ako preskakujem z témy na tému, preskakujem aj z prostredí. Závisí to od výskumnej témy.
Správanie hmyzu alebo iných živočíchov je rovnaké v prírode aj v laboratóriu? Môžete sa spoľahnúť, že takto to prebieha aj v prirodzenom prostredí?
Áno, pri modeloch, s ktorými pracujem ja. Keď sa tie živočíchy rozmnožujú, tak prostredie laboratória pre nich nemôže byť až také nekomfortné. Nechcem tým povedať, že je to absolútna kópia toho, čo je vonku.
Koľko párov musíte odpozorovať, aby sa dali výsledky zovšeobecniť?
Pracujem s číslom 20. To znamená 20 opakovaní pre nejakú experimentálnu situáciu. Sledujem aj to, do akej miery je správanie variabilné, či nie sú dôvody na to, prečo by bolo potrebné danú situáciu opakovať. Začal som aj so štatistickými testami, ktoré predpovedajú, akú vzorku potrebujete. Tak, aby výsledky boli štatisticky relevantné.
Čo ešte zaváži pri výskume – čas, lokalita, ročné obdobie?
Pre výskumy, ktoré robím ja, je extrémne dôležitý čas. Je to preto, že väčšinou pracujem so živočíchmi, ktoré je extrémne ťažké chovať v laboratóriu. Pavúky sú kanibali, takže musíte každého chovať osobitne. Som preto závislý od sezóny a musím s nimi pracovať vtedy, keď sú dospelí. Preto musím pracovať rýchlo a efektívne. A potom je dôležité to, čím sa daný systém vyznačuje. Keď chcem skúmať svadobné kŕmenie, musím na to z približne tisíc druhov pavúkov, ktoré tu mám, použiť len jeden jediný, u ktorého k tomu dochádza. A tým je lovčík hájny.
Svadobné kŕmenie – to znie skoro romanticky. Ako tento akt funguje?
Ide o transfer nutričných látok s väčšou alebo menšou hodnotou najčastejšie od samca samici. Je len veľmi málo výnimiek, keď je to inak. Samica nosí dar samcovi v prípade jednej vodnej bzdochy a vzájomné je to u jedného švába a tiež u človeka.
Takže sú určité paralely medzi správaním živočíchov a človeka?
Ja vidím len samé paralely. Napríklad pri výbere partnerov. Symetria je typickým znakom, ktorý je konzistentný naprieč rôznymi druhmi. Vo väčšine prípadov, či sú to vtáky, cicavce alebo hmyz, sa ukazuje, že symetrickejší jedinci sú atraktívnejší pre opačné pohlavie. Vysvetľujeme si to tým, že symetria je odrazom vývinovej stability. Keď je jedinec dostatočne imunitne zdatný, čelí menšiemu množstvu ochorení. Každé ochorenie sa podpisuje na symetrii. Čím je takýchto podpisov menej, tým je jedinec symetrickejší a atraktívnejší. Existuje ešte jedna zaujímavá paralela, ktorá vyplynula z výskumu strakošov. Samec nosí partnerke svadobný dar, ktorým je drobná korisť. Vlastnej manželke však nosí menší dar ako iným frajerkám. Na „mimomanželské“ vzťahy teda investuje oveľa viac. Vidíte tam nejakú paralelu?
Niečo mi to pripomína. Venujete sa druhom, kde posledné slovo má samica. Tak ako pri pavúkovi lovčíkovi hájnom, kde sa samica rozhodne, či dar príjme, rovnako aj samica modlivky je dominantnejšia. Čím vás tieto druhy priťahujú?
Takto som na tým nerozmýšľal, že by ma fascinovali dominantné samice. Ale máte pravdu, že pri oboch druhoch samica určuje, čo sa bude diať. Pri pavúkoch lovčíkoch sa zistilo, že ak samica má partnera, ktorý nedonesie svadobný dar a napriek tomu s ním kopuluje, čo je dosť zriedkavé a krátke, vtedy daná samica vylúči spermie tohto samca. Takže takto bez daru ho vylúči z hry. Aj keď sa mu ju podarilo presvedčiť, ďaleko s tým nezájde.
Pavol Prokop
Prof. PaedDr. Pavol Prokop, DrSc., vyštudoval učiteľstvo v kombinácii biológia – etická výchova, titul doktora vied v odbore etológia získal na Slovenskej akadémii vied a profesorom zoológie sa stal na Prírodovedeckej fakulte Juhočeskej univerzity v Českých Budějoviciach. V minulosti pôsobil na Trnavskej univerzite, od roku 2001 pôsobí v Slovenskej akadémii vied a od roku 2019 súčasne aj na Prírodovedeckej fakulte UK.
Vieme povedať, prečo sú niektoré druhy sexuálni kanibali a iné nie?
Na to je veľmi ťažké odpovedať. Nedá sa povedať, že niektoré druhy sú agresívnejšie ako iné. Pretože existuje množstvo druhov pavúkov, ale z nich len niektorí sú sexuálni kanibali. Je množstvo druhov modliviek a z nich len niektoré sú kanibalské.
Asi najviac vás výskumne zaujímajú modlivky. Podľa čoho si teda vyberajú partnera?
U „našej“ modlivky zelenej sa samec doslova bojí samice, a keď ho začne fixovať pohľadom, samec ustrnie. Vie, že keby sa pohol, je zle. Samica ho napadne a zranenie môže byť fatálne.
Čiže on vie, čo sa mu stane?
On to vie a nechce to. Samec blízkej príbuznej čiernej vdovy Latrodectus hasselti sa pri párení so samicou drží v relatívne bezpečnej vzdialenosti od jej chelicer (hryzadiel). Ale potom urobí šialenú vec, ktorej hovoríme vražedný kotrmelec, keď sa prevráti a doslova sa jej ponúkne. Samica sa vtedy rozhoduje, či ho zožerie, alebo nie. Zistilo sa, že ak ho nakoniec skanibalizuje, kopulácia trvá dvakrát tak dlho. A ešte dôležitejšie je, že takéto samice majú výrazne nižší alebo žiaden záujem o iných partnerov. Spermie tohto samca, ktorý prišiel o život, sa nemiešajú s inými a istota paternity je preto oveľa vyššia. Nevieme zatiaľ s istotou povedať, na základe čoho sa samica rozhoduje, či samca zožerie, alebo nie. Medzi samcami nie sú zjavné fenotypové rozdiely. Tento systém však nemôžeme ani zďaleka aplikovať na všetky kanibalské druhy. Napríklad samica nášho križiaka obyčajného usmrtí samca v 40 % prípadov aj bez kopulácie.
Pri modlivkách, ale aj iných druhoch, je zaujímavé to, že kopulujú aj po tom, čo samcovi odhryzli hlavu.
Dokonca sa pária oveľa dlhšie, keď je samec dekapitovaný. Práve teraz budem skúmať, či sa vtedy prenesie viac spermií a či sú aj úspešnejšie na úrovni paternity. To zatiaľ nevieme.
Menilo sa niečo v tejto oblasti počas evolúcie?
U kanibalských pavúkov sa dokázalo, že samce majú relatívne dlhšie končatiny v pomere k telu. Je to preto, lebo samec si doslova drží samicu od tela, a to mu môže pomôcť zachrániť život. To je pravdepodobne dôsledok toho, že samica je kanibalská.
Ako ste sa potom od živočíchov dostali ku skúmaniu správania človeka?
Popri štúdiu správania živočíchov som sa často dostával k citáciám o správaní človeka. Začal som nad tým uvažovať a povedal som si, prečo nie.
Podľa jedného z vašich výskumov ženy preferujú mužov s mužnejšie vyzerajúcou tvárou pri určitých ekologických podmienkach. Ako to je?
Výskum sa venoval tomu, prečo ženy v prostrediach, ktoré sú náročnejšie na prežitie, preferujú mužov s maskulínnejšími črtami tváre. Napríklad v chudobnejších oblastiach alebo tam, kde je viac parazitov. Čím bližšie k rovníku, tým bola väčšia preferencia maskulínnych čŕt u oboch pohlaví. U mužov to môže súvisieť s vyššou hladinou testosterónu. U žien sme dospeli k záveru, že maskulínnejšie vyzerajúce ženy by mohli byť kompetitívnejšie a v prostredí, kde je nedostatok zdrojov, to bude výhoda pre ich potomkov. Preto sú v takomto nehostinnom prostredí považované mužmi za atraktívnejšie.
Zaoberali ste sa tiež tým, podľa čoho si ženy volia výšku podpätkov na rande.
Toto bol svojho času najčítanejší článok v časopise Personality and Individual Differencies. Výšku podpätkov som bral ako jeden zo sexuálnych signálov, ktorý je zaujímavý na štúdium z toho dôvodu, že muži investujú do reprodukcie menej. Preto by sa dalo očakávať, že investujú viac do kompetície o ženy. To tak naozaj aj je. Ale tento výskum dokazuje aj to, že súťaž funguje aj medzi ženami navzájom. Z evolučného hľadiska je zaujímavé zistiť prečo. Keďže starostlivosť o potomstvo je u človeka pomerne dlhá, je potrebná investícia do nej aj zo strany muža. Žena preto v kompetícii o kvalitného partnera využíva rôzne druhy signálov – podpätky sú jedným z príkladov.
Ocenenie Vedec roka zvyknú dostávať v poslednom období na striedačku vedci z UK alebo zo SAV, občas z inej univerzity. Za posledných 10 rokov ho získali 4 vedci z UK, traja z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky UK a teraz vy z Prírodovedeckej fakulty UK. Ocenenie za 25 rokov, odkedy sa ocenenie udeľuje, získala len jedna žena. Čo to podľa vás môže hovoriť o pomeroch v slovenskej vede a možno aj o podpore žien?
Aby sme boli objektívni, komisia hodnotí v závislosti od nominácií. Takže by sme museli zistiť, či pri nomináciách nedošlo k odklonu v pohlaví smerom k mužom. Ak k tomu nedošlo, mohli by sme hľadať príčiny. Napríklad ženy investujú oveľa viac do reprodukcie, tehotenstva a celkovej starostlivosti o deti. Muži môžu tým pádom investovať viac do vedeckého bádania. Nehovorí to nič o tom, že by ženy boli menej schopné vedkyne. Myslím si, že sú viac zaneprázdnené rodičovskými starosťami.
Lenka Miller