Pakobylky majú v porovnaní s mnohými inými zvieratami pozoruhodný spôsob rozmnožovania. Niektoré druhy síce potrebujú samca, no pri iných môže samička naklásť vajíčka a vychovať ďalšiu generáciu aj bez jediného párenia. Tento spôsob rozmnožovania sa nazýva partenogenéza.

Práve preto môže chovateľ niekedy začať s jedinou samičkou a o niekoľko mesiacov pozorovať malé pakobylky, hoci v insektáriu nikdy nebol samec. Pri mnohých partenogenetických druhoch navyše potomstvo tvoria samičky.

Rozmnožovanie pakobyliek však nie je rovnaké u všetkých druhov. Niektoré sa rozmnožujú pohlavne, iné partenogeneticky a pri ďalších poznáme populácie alebo chovné línie, ktoré využívajú oba spôsoby. Práve táto rozmanitosť robí z pakobyliek mimoriadne zaujímavú skupinu hmyzu.

Potrebujú pakobylky na rozmnožovanie samca?

Nie vždy. To je jedna z prvých vecí, ktorá prekvapí začínajúcich chovateľov.

Pri pohlavnom rozmnožovaní samička vytvára vajíčka a samec odovzdáva spermie. Po oplodnení sa vo vajíčku môže začať vývoj embrya. Potomstvo získava genetickú informáciu od oboch rodičov.

Pri partenogenéze však samička kladie neoplodnené vajíčka, z ktorých sa napriek tomu vyvinú mláďatá. Samec teda nie je potrebný na to, aby vznikla ďalšia generácia.

Partenogenéza je u pakobyliek pomerne rozšírená. Súčasné údaje ukazujú, že schopnosť partenogenetického rozmnožovania poznáme u veľkého počtu druhov a môže mať rôzne podoby – od zriedkavého javu až po jediný spôsob rozmnožovania určitej línie.

Čo je partenogenéza?

Partenogenéza je rozmnožovanie, pri ktorom sa nový jedinec vyvíja z vajíčka bez oplodnenia spermiou. Nejde teda o to, že by samička nepotrebovala vytvoriť vajíčko. Vajíčko stále vzniká v jej reprodukčnom systéme, iba sa do jeho vývoja nezapojí spermia samca.

Pri pakobylkách ide väčšinou o tzv. thelytoknú partenogenézu. Tento odborný pojem označuje partenogenézu, pri ktorej vznikajú samičie potomky. Práve preto môže samička bez samca vytvoriť ďalšiu generáciu samičiek.

Mechanizmus však nie je pri všetkých druhoch úplne rovnaký. Na úrovni buniek musí organizmus vyriešiť problém, ktorý pri bežnom pohlavnom rozmnožovaní vyrieši oplodnenie: vajíčko musí získať správnu genetickú výbavu a začať embryonálny vývoj bez spojenia so spermiou.

Prečo sa z neoplodneného vajíčka často narodí samička?

Odpoveď súvisí s pohlavnými chromozómami.

U mnohých pakobyliek funguje systém pohlavných chromozómov XX u samíc a XO u samcov. Pri partenogenéze preto môže vzniknúť potomstvo, ktoré má genetickú konfiguráciu zodpovedajúcu samičiemu pohlaviu.

To vysvetľuje zaujímavý jav: jedna samička môže založiť populáciu, v ktorej sa ďalej objavujú prakticky iba samičky. Pri pohlavnom rozmnožovaní sa naopak do reprodukcie zapájajú samce aj samice a potomstvo môže zahŕňať obe pohlavia.

Netreba však tvrdiť, že každý prípad partenogenézy u pakobyliek funguje úplne rovnako. Skupina Phasmatodea zahŕňa množstvo druhov s odlišnými reprodukčnými stratégiami a výnimky existujú aj v mechanizme vzniku potomstva.

Pakobylka indická: známy príklad rozmnožovania bez samca

Jedným z najznámejších príkladov je Carausius morosus, často označovaný ako pakobylka indická.

V chove sa tento druh rozmnožuje partenogeneticky. Samica teda môže klásť vajíčka bez predchádzajúceho párenia a z týchto vajíčok sa vyvíjajú ďalšie jedince. V prírode sa však situácia môže líšiť a pri druhu sa predpokladá aj pohlavné rozmnožovanie.

Pre chovateľa to má jednoduchý dôsledok: jedna samička môže byť začiatkom celého chovu. Ak si niekto kúpi jedinú pakobylku a neskôr nájde na dne insektária množstvo vajíčok, prítomnosť samca nie je podmienkou na vysvetlenie ich pôvodu.

Partenogenéza nie je iba vlastnosť pakobylky indickej

Partenogenéza sa u pakobyliek vyskytuje u mnohých ďalších druhov.

Príkladom je Sipyloidea sipylus – PSG 4, pri ktorej sa v chove využíva partenogenetické rozmnožovanie, hoci pri populáciách vo voľnej prírode sa predpokladá pohlavné rozmnožovanie. Ďalším príkladom je Sungaya inexpectata, pri ktorej chovné samice produkujú životaschopné vajíčka bez oplodnenia.

V chovateľských zoznamoch preto nájdeme druhy označené ako sexuálne, partenogenetické alebo partenogenetické v kultúre. Pri niektorých druhoch navyše poznáme rozdiel medzi tým, ako sa rozmnožujú v zajatí a ako sa predpokladá, že sa rozmnožujú vo voľnej prírode.

Niektoré druhy môžu využívať oba spôsoby

Najzaujímavejšia situácia nastáva pri fakultatívnej partenogenéze.

Takáto samička môže podľa okolností vytvárať potomstvo bez oplodnenia, ale zároveň sa môže rozmnožovať pohlavne, ak sa spári so samcom. Nejde teda o jednoduché rozdelenie na druhy, ktoré „samca potrebujú“, a druhy, ktoré ho „nepotrebujú“.

Pri niektorých druhoch môžu vedľa seba existovať sexuálne a partenogenetické populácie. Výskum pakobyliek ukazuje, že prechod medzi týmito spôsobmi rozmnožovania je evolučne oveľa zaujímavejší, než sa môže zdať pri pohľade na bežný chov v insektáriu.

Pri fakultatívnej partenogenéze teda môže mať samička potomstvo bez samca, ale po párení môže produkovať aj oplodnené vajíčka. V takom prípade sa môže meniť aj pohlavie potomstva.

Prečo potom vôbec existujú samce?

Ak dokáže samička vytvoriť potomstvo sama, na prvý pohľad vzniká otázka, načo sú samce vôbec potrebné.

Odpoveď súvisí predovšetkým s genetickou variabilitou.

Pri pohlavnom rozmnožovaní kombinujú potomkovia genetickú informáciu dvoch rodičov. Každá nová generácia preto vytvára nové kombinácie génov. Pri partenogenéze sa tento zdroj genetickej variability výrazne obmedzuje, hoci konkrétny mechanizmus partenogenézy určuje, aká veľká genetická podobnosť medzi matkou a potomkami skutočne vznikne.

Pre populáciu môže mať pohlavné rozmnožovanie dlhodobý význam. Kombinovanie genetickej informácie môže uľahčovať adaptáciu na meniace sa podmienky a znižovať niektoré nevýhody dlhodobého nepohlavného rozmnožovania.

Naopak partenogenéza prináša okamžitú praktickú výhodu: na rozmnoženie populácie netreba hľadať partnera. Jedna samička môže začať vytvárať potomstvo sama.

Partenogenéza neznamená jednoduché klonovanie

Často sa používa zjednodušené tvrdenie, že partenogenetická samička produkuje „klony“. Takéto vysvetlenie však môže byť zavádzajúce.

Výsledná genetická podobnosť potomstva závisí od mechanizmu, ktorým sa partenogenéza uskutočňuje. Pri niektorých líniách dochádza k procesom, ktoré zachovávajú alebo obnovujú určitú genetickú variabilitu, pri iných sa genetická podobnosť medzi matkou a potomkami môže výrazne zvýšiť.

Moderný výskum preto rozlišuje viac mechanizmov partenogenézy a skúma ich rozdielny vplyv na genetickú variabilitu a evolúciu. U pakobyliek navyše existujú aj partenogenetické línie hybridného pôvodu, pri ktorých je genetický mechanizmus ešte zložitejší.

Ako vzniká vajíčko a čo sa s ním deje?

Samica najskôr vytvorí vajíčko v reprodukčnom systéme. Po dozretí ho uloží mimo svojho tela. Spôsob kladenia sa medzi druhmi výrazne líši.

Niektoré pakobylky vajíčka jednoducho zhadzujú na dno insektária. Iné ich zahrabávajú do substrátu. Ďalšie ich prilepujú na rastliny, steny insektária alebo iné povrchy. Pri niektorých druhoch preto môže byť hľadanie vajíčok veľmi jednoduché, zatiaľ čo pri iných si ich chovateľ pri čistení ľahko nevšimne.

Vajíčko pakobylky pritom nemusí na prvý pohľad pripomínať vajíčko. Často vyzerá skôr ako drobné semienko alebo malé zrniečko. Tvar, veľkosť, farba aj spôsob uloženia závisia od druhu.

Vajíčko chráni pevný obal a vo vnútri sa počas inkubácie vyvíja embryo. Niektoré vajíčka navyše obsahujú štruktúry, ktoré súvisia s ich ochranou pred vysychaním a s mechanizmom liahnutia.

Koľko vajíčok môže pakobylka naklásť?

Na túto otázku neexistuje jedno číslo platné pre všetky druhy.

Rozdiely medzi jednotlivými pakobylkami sú značné. Niektoré samičky kladú len niekoľko vajíčok, iné môžu produkovať vajíčka pravidelne počas dlhého obdobia. Chovateľské údaje uvádzajú približne od niekoľkých vajíčok týždenne až po viac vajíčok za jednu noc, pričom tempo závisí od druhu.

Úspešnosť rozmnožovania ovplyvňuje aj vek samičky, jej zdravotný stav, potrava, teplota a ďalšie podmienky chovu.

Preto nie je vhodné porovnávať produkciu vajíčok dvoch druhov bez toho, aby sme poznali ich prirodzený životný cyklus.

Ako dlho trvá vývoj vajíčok?

Aj tu existujú veľké rozdiely.

Pri niektorých bežných druhoch sa nymfy môžu z vajíčok vyliahnuť približne po niekoľkých mesiacoch. Pri iných druhoch môže vývoj trvať výrazne dlhšie. V chovateľských podmienkach sa preto nedá stanoviť univerzálny čas inkubácie pre všetky pakobylky.

Teplota môže rýchlosť vývoja ovplyvniť, ale nie je správne predpokladať, že všetky druhy treba jednoducho držať čo najteplejšie. Podmienky inkubácie treba prispôsobiť konkrétnemu druhu.

Pri niektorých pakobylkách môžu vajíčka prečkať veľmi dlhé obdobie a nymfy sa liahnu až po mnohých mesiacoch. U niektorých druhov môže inkubácia trvať dokonca viac ako rok.

Vajíčko môže prekvapiť aj skúseného chovateľa

Pri druhoch s voľne padajúcimi vajíčkami sa môže dno insektária postupne zaplniť drobnými „semienkami“. Ak ich chovateľ pravidelne neodoberá, môže si až po čase uvedomiť, koľko budúcej generácie sa v insektáriu nahromadilo.

To je jeden z dôvodov, prečo treba pri čistení dna postupovať opatrne. Ak chovateľ nechce pokračovať v rozmnožovaní, nemal by obsah insektária automaticky vyhodiť bez kontroly.

Naopak, pri druhoch, ktoré vajíčka prilepujú na potravu alebo steny, treba kontrolovať aj tieto miesta. Napríklad Sipyloidea sipylus môže vajíčka pripevňovať na povrchy v insektáriu a na rastliny.

Z vajíčka sa vyliahne nymfa

Po ukončení embryonálneho vývoja sa z vajíčka vyliahne mladá pakobylka – nymfa.

Nymfa už od začiatku vyzerá ako malá verzia dospelého jedinca, ale ešte nemá jeho konečnú veľkosť a pohlavnú dospelosť. Počas rastu sa niekoľkokrát zvlieka.

Každé úspešné zvliekanie ju posúva bližšie k dospelosti. Posledné zvliekanie znamená prechod do dospelého štádia, po ktorom môže samica začať klásť vajíčka.

Práve tu vzniká ďalší zaujímavý cyklus:

vajíčko → nymfa → rast → dospelá samica → vajíčka → ďalšia generácia

Pri partenogenetickom druhu môže tento cyklus pokračovať bez toho, aby sa v ňom objavil jediný samec.

Prečo sa niektoré chovy dokážu veľmi rýchlo rozmnožiť?

Partenogenéza je jedným z dôvodov, ale nie jediným.

Pakobylky často kladú veľké množstvo vajíčok a ich chovné podmienky môžu byť veľmi priaznivé. Ak má chov dostatok potravy, vhodnú teplotu a dostatočný priestor, počet jedincov môže postupne výrazne narásť.

Pri partenogenetickom druhu navyše odpadá potreba vytvoriť vhodný pomer samcov a samíc. Na založenie ďalšej generácie stačí samička schopná produkovať životaschopné neoplodnené vajíčka.

Preto môže byť rozdiel medzi „mám jednu pakobylku“ a „mám jeden chov“ prekvapivo malý.

Čo ak nechcem desiatky mláďat?

Pred založením chovu je dobré zistiť si, akým spôsobom sa konkrétny druh rozmnožuje.

Pri partenogenetických druhoch totiž nemusí byť problémom nedostatok samcov, ale práve naopak – príliš veľké množstvo vajíčok.

Ak nechcete populáciu ďalej zväčšovať, kontrolujte pravidelne dno insektária a spôsob kladenia vajíčok daného druhu. Pri druhoch, ktoré vajíčka pripevňujú na rastliny alebo steny, treba kontrolovať aj tieto miesta.

Vajíčka ani živé pakobylky zároveň nevypúšťajte do prírody. Chovný druh môže pochádzať z iného kontinentu a jeho vypustenie môže predstavovať ekologické riziko.

Prečo sa pri partenogenéze často rodia iba samičky?

To, že samička môže vytvoriť ďalšiu samičku bez samca, súvisí s genetickým mechanizmom určovania pohlavia.

Pri mnohých pakobylkách majú samice dve kópie chromozómu X, zatiaľ čo samce majú jeden chromozóm X. Pri partenogenetickom vývoji sa genetický materiál vo vajíčku upraví tak, aby vznikol životaschopný zárodok so samičou kombináciou pohlavných chromozómov.

Výsledkom je typická vlastnosť thelytoknej partenogenézy: potomstvo tvorí samičie pohlavie. Práve preto môžu v prírode aj v chovoch vzniknúť dlhodobo čisto samičie populácie.

Existujú aj samce v partenogenetických druhoch?

Pri čisto partenogenetických líniách sú samce veľmi neobvyklé alebo chýbajú. Situácia však môže byť zložitejšia pri druhoch, ktoré majú pohlavné aj partenogenetické populácie.

Príkladom je novozélandská pakobylka Clitarchus hookeri. V niektorých populáciách sú samce bežné, zatiaľ čo inde sú veľmi vzácne alebo úplne chýbajú. Samice pritom môžu byť schopné partenogenetického rozmnožovania. Výskum tohto druhu ukázal, že pohlavné a partenogenetické populácie môžu existovať v rámci jedného druhu.

To pekne ukazuje, prečo nestačí povedať, že „tento druh potrebuje samca“ alebo „tento druh samca nepotrebuje“. Dôležité môže byť aj to, o ktorú populáciu alebo chovnú líniu ide.

Čo získajú potomkovia pri pohlavnom rozmnožovaní?

Pri párení získava potomok genetický materiál od samice aj samca. Vďaka tomu vznikajú nové kombinácie génov.

To môže byť z evolučného hľadiska významná výhoda. Populácia sa môže lepšie prispôsobovať zmenám prostredia a prirodzený výber má k dispozícii väčšiu genetickú rozmanitosť.

Partenogenéza má však inú výhodu. Ak samica nepotrebuje partnera, nemusí ho hľadať a môže začať vytvárať potomstvo okamžite. Z hľadiska rýchleho rastu populácie ide o veľmi účinnú stratégiu.

Vývoj pakobyliek preto predstavuje zaujímavý kompromis medzi výhodami pohlavného a nepohlavného rozmnožovania. Práve preto sa partenogenéza u tejto skupiny objavila opakovane počas evolúcie.

Rozmnožovanie pakobyliek je ešte zložitejšie

Partenogenéza a pohlavné rozmnožovanie nie sú jedinými reprodukčnými stratégiami, ktoré sa u pakobyliek skúmajú.

Najmä pri niektorých druhoch rodu Bacillus boli popísané veľmi nezvyčajné kombinácie reprodukčných mechanizmov vrátane hybridogenézy a gynogenézy. Výskum z roku 2026 dokonca ukázal, že pri jednej skupine pakobyliek mohla hybridogenéza predstavovať evolučný medzistupeň na ceste k partenogenéze.

Pre bežného chovateľa nie je potrebné poznať všetky tieto mechanizmy do detailu. Ukazujú však, že rozmnožovanie pakobyliek je biologicky oveľa pestrejšie, než naznačuje jednoduché delenie na „druhy so samcom“ a „druhy bez samca“.

Najčastejšie otázky o rozmnožovaní pakobyliek

Môže mať pakobylka mláďatá bez samca?

Áno. Pri partenogenetických druhoch môže samička vytvárať životaschopné vajíčka bez oplodnenia. Nie všetky druhy pakobyliek však majú túto schopnosť.

Budú z neoplodnených vajíčok iba samičky?

Pri typickej thelytoknej partenogenéze pakobyliek vznikajú samičie potomky. Konkrétny mechanizmus však závisí od druhu a reprodukčnej línie.

Potrebujem na chov pakobyliek samca?

Záleží na druhu. Pri niektorých druhoch je pohlavné rozmnožovanie nevyhnutné, pri iných stačí jediná samička.

Prečo mám mláďatá, keď som mal iba jednu pakobylku?

Ak ide o druh schopný partenogenézy, samička mohla naklásť neoplodnené vajíčka, z ktorých sa následne vyliahli nymfy.

Ako dlho trvá, kým sa z vajíčka vyliahne pakobylka?

Závisí to od druhu a podmienok. Pri niektorých druhoch ide približne o niekoľko mesiacov, pri iných môže vývoj trvať výrazne dlhšie, dokonca viac ako rok.

Koľko vajíčok nakladie jedna pakobylka?

Rozdiely medzi druhmi sú veľké. Niektoré samičky kladú len niekoľko vajíčok týždenne, iné môžu klásť viac vajíčok denne.

Môže jedna pakobylka založiť celý chov?

Áno, ak ide o druh schopný partenogenetického rozmnožovania. Jediná samička môže vytvoriť vajíčka a z nich ďalšiu generáciu samičiek.

Rozmnožovanie pakobyliek v skratke

• Nie všetky pakobylky potrebujú samca.
• Partenogenéza umožňuje vznik potomstva z neoplodnených vajíčok.
• Pri thelytoknej partenogenéze vznikajú samičie potomky.
• Niektoré druhy sa rozmnožujú iba partenogeneticky, iné pohlavne a ďalšie môžu využívať oba spôsoby.
• Jedna samička preto môže pri vhodnom druhu založiť celý chov.
• Vajíčka môžu padať na dno, byť zahrabané alebo prilepené na rastliny či steny insektária.
• Čas inkubácie aj počet vajíčok sa medzi druhmi výrazne líšia.

Rozmnožovanie pakobyliek je oveľa pestrejšie než jednoduché párenie samca so samicou. Niektoré druhy dokážu vytvárať potomstvo bez samca prostredníctvom partenogenézy. Pri takomto spôsobe rozmnožovania môžu samičky klásť životaschopné vajíčka a z nich sa vyvíjajú ďalšie samičky.

Pre chovateľa to znamená jednu zásadnú vec: neprítomnosť samca neznamená, že sa pakobylky nemôžu rozmnožovať.

Práve naopak. Pri vhodnom druhu môže byť jedna samička začiatkom celej populácie. Keď k tomu pridáme množstvo vajíčok, niekoľkomesačný vývoj a následné dospievanie nových samíc, je jasné, prečo sa niektoré chovy dokážu rozrásť oveľa rýchlejšie, než začínajúci chovateľ očakáva.

A za týmto na prvý pohľad jednoduchým procesom sa skrýva pozoruhodná genetika. Pakobylky využívajú pohlavné aj nepohlavné rozmnožovanie a u niektorých druhov existujú dokonca populácie, ktoré medzi týmito stratégiami prechádzajú. Aj preto patria medzi zaujímavé skupiny živočíchov na štúdium evolúcie rozmnožovania.

Fotografia: © bigstockphoto