Odgovor na pitanje logičan je i očekivan – uzrok je takmičenje za resurse u prirodnoj selekciji. Ali studija je takođe pokazala na koji način se to dogodilo te da je takav razvoj bio evolucijska potreba.

Kod većine današnjih životinja jajne stanice su puno veće od spermatozoida. Kod ljudi su čak 10 miliona puta veće kada se upoređuje njihova zapremina.

U studiji, objavljenoj ranije ove godine u časopisu "Journal of Theoretical Biology"  naučnici s "Northwestern Engineeringa" u SAD utvrdili su da će se razlika u veličini gameta, muških i ženskih polnih stanica, u modelima koji se temelje na ključnim evolucionim parametrima povećavati.

Uz pomoć matematičkog modeliranja "Northwesternov" tim je istražio rani period u evoluciji kada su se primordijalne vrste reprodukovale vanjskom oplodnjom, kakva danas postoji uglavnom kod riba i nekih drugih životinja u vodi jer ona omogućava da spermiji plivaju do jajašaca.

U modelu su veće reproduktivne stanice, odnosno gamete imale konkurentsku prednost jer su mogle zadržati više hranjivih tvari i vitamina za opstanak potencijalne zigote nastale spajanjem polnih stanica.

S druge strane, prednost manjih gameta je u tome što je za njihovo stvaranje potrebno manje resursa, što podrazumijeva manji stres za roditelje.

"Organizmi su morali proizvesti najveće gamete s najviše hranjivih sastojaka ili najmanje gamete kako bi koristili najmanje resursa", rekao je rukovodilac studije Daniel Abrams, profesor inženjerskih nauka i primijenjene matematike na "McCormick School of Engineering".

"Vjerujemo da je ova razlika u veličini gotovo neizbježna; ona se temelji na vjerodostojnim pretpostavkama o tome kako funkcioniše polna reprodukcija i kako djeluje prirodna selekcija", dodao je.

U svom modeliranju tim je krenuo od izogamije, početnog stanja u kojem su sve gamete bile približno iste veličine, a različiti polovi još nisu postojali. Tim je zatim upotrijebio matematički model razvijen za ovo istraživanje kako bi otkrio na koji način je izogamija prešla u anizogamiju, stanje u kojem su neke gamete, preteče današnje sperme i jajašaca povezanih s biološkim polovima, postale vrlo male, a druge prilično velike.

U modelu je anizogamija proizašla iz takmičenja za preživljavanje u okruženju s ograničenim resursima. Veće gamete imaju prednost u odnosu na manje jer sadrže više hranjivih tvari što povećava vjerovatnoću preživljavanja zigota.

Ali organizmi ne mogu proizvesti mnogo polnih stanica a da sami ne trebaju više resursa. Ušteda se može ostvariti ako organizam stvara mnoštvo malih polnih stanica.

"Rano u evoluciji, kada se pojavila polna reprodukcija, gamete su bile simetrične. Ali ta simetrija ubrzo je nestala”, rekao je Abrams.

"Na kraju imamo neke organizme specijalizovane za velike gamete, a druge specijalizovane za male gamete", dodao je.

Različite prednosti za različite polove

Očigledno je za muški pol bilo optimalno da stvara puno malih polnih stanica, spermatozoida, kako bi se povećala vjerovatnoća oplodnje, dok je za ženski pol optimalno bilo da stvaraju manje, ali velikih jajnih stanica kako bi one koje su oplođene imale više hranjivih tvari za opstanak i daljnji razvoj.

Abrams je rekao da još uvijek nije razjašnjeno zašto neke izogamne vrste postoje i danas. Na primjer, neke vrste algi i gljiva razmnožavaju se nepolno ili simetrično.

"Postojale su različite teorije o tome kako je nastala anizogamija, sve do Čarlsa Darvina", rekao je Abrams.

"Pitanja u evolucionoj biologiji jako je teško testirati jer možemo proučavati samo vrste koje danas postoje. Ne možemo vidjeti kako su one izgledale prije više milijardi godina. U tom smislu korištenje matematičkih modela može donijeti nove uvide i razumijevanja", zaključio je Abrams, prenosi "Index.hr".