A cápák ősidők óta urai az óceánoknak, és a róluk alkotott kép sokkal izgalmasabb, mint a hollywoodi filmek által keltett félreértések. Szaporodásuk és fejlődésük számos egyedi és lenyűgöző jelenséget mutat, melyek közül az egyik legmegdöbbentőbb az embrionális kannibalizmus.
Az embrionális kannibalizmus: a túlélésért folytatott harc az anyaméhben
A homoki tigriscápák (Carcharias taurus) a mérsékelt és szubtrópusi tengerek partközeli vizeiben élnek. Nőstényeiknek két méhe is van, és méhenként akár 9 embrió is fejlődhet bennük egyszerre. Ezek az embriók azonban nem édes testvérek, és az, hogy nem egyidősek, kulcsfontosságú. Az első kikelő cápaembrió - az az utód, amelyik először bújik ki a méhen belül a burkából - már fogakkal érkezik. Ezek a fogak valódi fegyverek. Amikor a vérengzés befejeződik, a korábban zsúfolt méhben hirtelen csak egy utód marad. Ő azonban már kedvére lakomázhat a meg nem született testvéreiből.
Ráadásul innentől kezdve az anyacápa is minden erejével rá koncentrál. Kutatók azt is megfigyelték, hogy ez a vérengzés az anyacápa mindkét méhében megtörténik, és mindkét helyen csak egyetlen utód marad életben.
Az egyik elképzelés szerint az embrionális kannibalizmus egy extrém evolúciós válasz lehetett a tápanyaghiányra. Ennek a feltételezésnek az alapja az, hogy a cápamamának egyszerűbb minden erőforrását egyetlen utód táplálására fordítani. A nagyobb méretű, fejlettebben világra jövő utód jobb túlélési esélyt biztosít a homoki tigriscápák számára.
Az állatvilágban két módszer ismert a fennmaradásért folytatott küzdelemben. Néhány faj sok utóddal és kevés utódgondozással küzd a fennmaradásért. Mások épp fordítva, kevés utódot hoznak világra, de nagy erőfeszítéseket tesznek annak érdekében, hogy az utódok minél életképesebbek legyenek. Azokra a fajokra, amelyek az utóbbi stratégia szerint szaporodnak, óriási fenyegetést jelent az emberi vadászat/halászat. Nincs ez másképp a homoki tigriscápa esetében sem. Mivel egy nőstény ellési ciklusa 2-3 éves is lehet, ezért minden megölt példány hatalmas veszteség a fajnak.
Az nem számít egyedinek a cápák világában, hogy ugyanazt a nőstényt egymás után több különböző hím is megtermékenyíti, csakhogy a többi cápafaj esetében vegyes almok születnek. Egy 2013-as kutatás például megállapította, hogy a két különböző méhben egyszerre megnövő homoki tigriscápák az esetek többségében ugyanattól az apától származtak.
A kutatók emellett azt is megfigyelték, hogy a fogságban tartott homoki tigriscápáknál a hímek között kialakul egy hierarchia, ami a szabadon élő példányokra nem jellemző. A nősténycápáknak nem igazán van lehetőségük, hogy megválasszák, kivel párosodnak, a nyílt tengervízben pedig őrizni sem tudják őket azok a hímek, akikkel először párosodtak.
Mindezen az sem segít, hogy a homoki tigriscápa elég parán néz ki. Nem igazán szokta becsukni a száját, így folyamatosan kilátszanak a több sorban elhelyezkedő, iszonyú éles fogai. Ez a faj egy csomó más agresszív cápához képest viszonylag békés. Nincs is tudomásunk arról, hogy valaha embert ölt volna. Épp ezért (meg azért, mert jól bírják a fogságot), a legtöbb ócenáriumban ilyen cápákat lehet látni. A homoki tigriscápák néhány feljegyzett támadásakor a ragadozók mindig önvédelemből ártottak az embereknek. Az 1960-as években egy alkalommal például egy híres kutatót cápaboncolás közben harapott meg egy, még az anyaméhben növekvő kis cápa.
Cápák szaporodási stratégiái
A cápák nagyon ősi halfajok, szaporodási módszereik változatosak és érdekesek:
- Elevenszülő fajok: Ezeknél a cápáknál a belső megtermékenyítés után az embrió a nőstény testében, placentán fejlődik ki, hasonlóan az emlősökhöz. Ilyen például a feketefarkú cápa (Carcharhinus limbatus), amely elevenszülő, és a megtermékenyített embrió a nőstényen belül fejlődik ki.
- „Ál-elevenszülők” (ovoviviparous): Ebbe a csoportba tartozó cápafajok tojással szaporodnak, ám az ivadék még az anyaállat testében bújik ki a tojásból. Az embriót a hasához zsinórral kötődő szikzacskó tápanyagai táplálják. Az ál-elevenszülő fehér cápák (Carcharodon carcharias) vemhes nőstényeit ugyan rendszeresen vizsgálták már, de a szaporodásbiológiájának más részleteit, így az ellésnek nevezhető aktust sem sikerült még megfigyelni soha senkinek.
- Tojásrakók: Ezeknél a fajoknál a tengeraljzat szikláira vagy korallok ágaira rögzített tojásból az anyaállat testén kívül kel ki az ivadék. Fontos megjegyezni, hogy nem egy „tojás” alakú tojást kell elképzelni, hanem a legváltozatosabb formájú burkokat.
A cápák a csontos halaktól eltérően csak kisszámú ivadékot hoznak a világra (általában 2 és 40 újszülött között). Eme sajátos szaporodásbiológiájuk, pontosabban alacsony reprodukciós rátájuk miatt különösen sérülékenyek.
A méhen belüli fejlődés HD (biologika, ontogenezis)
Cápa születés a nyílt tengeren
Angol tengerbiológusoknak először sikerült nyílttengeri körülmények között cápaszülést lefotózniuk. A University of Chester tengerbiológusainak a Fülöp-szigeteken, Monad Shoal közelében először sikerült megörökíteniük egy pelágikus, nyílttengeri életmódot folytató cápafaj, az óceáni rókacápa születését. A páratlan eseménynek az egyetem két kutatója, Simon Oliver és kollégája, A. E. Bicskos Koszo voltak a szemtanúi. A felvételen jól látható a születésben lévő ivadék feje a has alatti úszók között.
A kutatók a közel négy méter hosszú ragadozó furcsa viselkedésére figyeltek fel; a nőstény rókacápa többször is hátrakapott a has alatti úszóihoz. A páros has alatti úszók között található az állat kloakája, amelyen át megelli ivadékait. Rövidesen ezt követően jelent meg az újszülött feje az úszók között, amit a két szerencsés kutatónak a mellékelt felvételen sikerült is megörökítenie.
Mivel az óceáni rókacápa is egy, vagy két ivadékot ellik, a kutatók azt feltételezik, hogy ennél a fajnál is létezik a méhen belüli kannibalizmus.
Partenogenezis: szűznemzés a cápáknál
A partenogenezis, vagyis a szűznemzés, egy olyan aszexuális szaporodási forma, amelyhez nincs szükség hímre. Az egyedfejlődés csak a petesejtből indul meg, a hímivarsejtek részvétele nélkül. Ezt a jelenséget megfigyelték fogságban lévő madaraknál, cápáknál, gyíkoknál és kígyóknál.
- Tidbit esete: Tidbit, a másfél méter hosszú feketefarkú cápa, nyolc évet úszkált egy akváriumban úgy, hogy egy pillanatra sem került érintkezésbe hímnemű fajtársaival. Amikor egy állatorvosi vizsgálat során elpusztult, a boncoláskor derült fény a csodára: teljesen fejlett, születésre csaknem kész magzatot hordott. DNS-mintákból megállapították, hogy Tidbit partenogenezissel esett teherbe.
- Chicagoi állatkerti cápa: A chicagoi állatkertben tavaly szűznemzéssel hozott világra utódot egy cápa, úgy, hogy 4 éve nem találkozott hím cápával. A szülés augusztus 23-án történt, 5 hónapos inkubációs periódus után.
- Hemiscyllium ocellatum: A nőstény cápa 2019-ben érkezett a Brookfieldi Állatkerbe egy új-angliai akváriumból; innen jelentették az első ismert Hemiscyllium ocellatum cápa partenogenézist. Azóta a nőstény nem lakott együtt hímmel. Az egyik petéből embrió lett anélkül, hogy hím genetikai anyag megtermékenyítette volna.
A szakértők szerint a partenogenezis gyakoribb lehet a cápák között, mint gondolnánk, és feltehetően hímek hiányában egy hormon indítja be a folyamatot.
Bizonyos fajok - például feketeúszójú, bambusz- és kalapácsfejű cápák - képesek hím nélkül is utódokat létrehozni.
Deformitások a cápaembrióknál: a kétfejű cápák rejtélye
A kétfejű állatok nem csak a mitológiában és a filmekben léteznek. Néhány évvel ezelőtt egy floridai halász hálójába került egy nőstény bikacápa, aminek a testében egy kétfejű magzatot találtak. Aztán 2008-ban egy másik halász az Indiai-óceánból fogta ki egy kékcápa kétfejű embrióját. Három évvel később, 2011-ben külön tanulmányt írtak a Kaliforniai-öbölben, illetve Mexikó partjainál kifogott sziámi-kékcápákról. Legutóbb spanyol kutatók, egy laboratóriumi vizsgálat során fedeztek fel kétfejű embriót, egy fűrészfarkú macskacápa ikrájában. Ez volt az első olyan eset, hogy egy ikrarakó fajnál figyelték meg a rendellenességet.
A vadon élő cápáknál rengeteg oka lehet a kétfejű embriók tömeges megjelenésének. Egy másik friss tanulmányban, Nicolas Ehemann, a mexikói Nemzeti Műszaki Intézet mesterszakos hallgatója, egy nyestcápa és egy kékcápa kétfejű magzatait vizsgálta, az első példányokat, amik a karibi vizekben bukkantak fel.
Galván-Magaña, a 2011-es tanulmány szerzője viszont úgy véli, hogy valójában nincs egyre több, kétfejű cápaembrió, csak többször számol be a sajtó a felbukkanásukról. Azt mondja, látott ő már rengeteg furcsaságot, néhány éve, Mexikóban például egy küklopsz-cápát fogtak, amelyiknek egyetlen, tökéletesen működő szeme a feje elején helyezkedett el.
Ehemann is elismeri, hogy a cápadeformitásokat nem egyszerű kutatni, mert viszonylag kevés a rendelkezésre álló példány. „Nem úgy működik, hogy kiveted párszor a hálót, és fogsz néhány kétfejű cápát.”
A szakember arra jutott, hogy a torzszülöttséget a legnagyobb valószínűséggel egy káros genetikai mutáció idézi elő, mivel a tanulmányozott kétfejű embrió nem volt kitéve semmilyen fertőzésnek, radioaktív sugárzásnak vagy kemikáliának. A legtöbb kutató úgy véli, a vadon élő cápáknál előforduló genetikai rendellenességek kialakulásához számos tényező együttesen járul hozzá. E faktorok között megtalálhatóak a vírusos fertőzések, az anyagcsere-rendellenességek és természetesen a környezetszennyezés.
Nicolas Ehemann tengerbiológus egy viszonylag kevés figyelmet kapott, ám annál súlyosabb problémára is rávilágított. Egy kétfejű Mustelus higmani egyedet, valamint egy szintén torzszülött kékcápát vizsgált és azt találta, hogy a rendellenes állapot kialakulásában nagy szerepet játszhat a túlhalászás. Ez ugyanis hozzájárul a genetikai változatosság csökkenéséhez, ami miatt megnő a rendellenességekkel, például két fejjel világra jött utódok száma.