Leśni inżynierowie
Dzięcioły są grupą ptaków, których unikalna budowa anatomiczna umożliwia wykorzystywanie niezwykłych nisz ekologicznych. Te w większości typowo leśne ptaki posiadają adaptacje pozwalające między innymi wykuwać w drzewach dziuple i rozkuwać drewno w poszukiwaniu bezkręgowców. Dzięki tym cechom ich rola w ekosystemie wykracza daleko poza klasyczne relacje sieci pokarmowych.
Dzięcioł czarny jest jednym z największych dzięciołów na świecie i największym spośród występujących w Europie
Fot. Mateusz Matysiak
Rodzina dzięciołowatych (Picidae), obejmująca 216 gatunków, zamieszkuje lasy i tereny zadrzewione na wszystkich kontynentach za wyjątkiem Australii i Antarktydy oraz niektórych wysp oceanicznych. W jej obrębie najliczniej reprezentowane i najszerzej rozprzestrzenione na Ziemi są dzięcioły (Picinae), obejmujące 183 gatunki. Podrodzina dzięciolników (Picumninae) składa się z 31 gatunków, występujących głównie w Ameryce Południowej i Środkowej, a krętogłowy (Jynginae) reprezentowane są przez dwóch przedstawicieli zasiedlających Europę, Azję i Afrykę. W Europie występuje dziesięć gatunków dzięciołowatych (dziewięć gatunków dzięciołów i krętogłów); wszystkie możemy spotkać na terenie Polski, choć zasięg niektórych jest ograniczony tylko do niewielkich części kraju.
Niezwykły język
Język dzięciołów zbudowany jest z elastycznego, chrzęstno-kostnego szkieletu (zwanego też aparatem gnykowym) w kształcie litery Y. Pokrywa go cienka warstwa tkanki o wyjątkowej wytrzymałości i rozciągliwości; wytrzymałość języka dzięcioła zielonosiwego na rozciąganie dorównuje wytrzymałości aluminium. Koniec języka zaopatrzony jest w zadziorki lub pokryty jest lepką wydzieliną, co umożliwia dzięciołom nadziewanie i wyciąganie ofiar ukrytych w szczelinach kory i korytarzach wydrążonych pod korą drzew, ale również w mrowiskach i termitierach. Rozwidlone zakończenia aparatu gnykowego (rogi tylne) oplatają czaszkę, i u niektórych dzięciołów, np. z rodzaju Picus i Colaptes, wchodzą do prawego nozdrza lub zakrzywiają się wokół prawego oczodołu – jak u północnoamerykańskiego dzięcioła włochatego (Picoides villosus). Całkowita długość tak pojmowanego języka sięga u dzięcioła zielonosiwego około 17 cm, co stanowi trzykrotną długość jego dzioba.
Długi i lepki język dzięcioła zielonosiwego umożliwia wyciąganie zdobyczy z mrowisk, zakamarków kory i korytarzy wydrążonych przez owady pod korą drzew
Fot. Krzysztof Kamuda - zdjęcie wyróżnione w kon- kursie FOTO-EKO 2010
Dzięcioły zaliczane są do jednej z najbardziej wymagających grup ptaków leśnych. Jest to spowodowane zarówno ich przywiązaniem do starych lasów, głównie liściastych i mieszanych, jak i zależnością od obecności drzew uszkodzonych, obumierających i martwych, będących miejscem wykuwania dziupli i żerowania. Cechą wyróżniającą dzięcioły spośród innych grup ptaków, w tym także najbliżej spokrewnionych krętogłowów, jest umiejętność wykuwania w drzewach dziupli służących przede wszystkim jako miejsca gniazdowania. Nieliczne gatunki występujące na obszarach pozbawionych drzew drążą dziuple w ziemi, termitierach, kaktusach lub bambusach. Liczba dziupli wykuwanych przez poszczególne gatunki jest zmienna. Na przykład dzięcioły czarne (Dryocopus martius) wykuwają od 0,2 do 0,8 dziupli na terytorium na rok – innymi słowy, nowa dziupla może pojawiać się w terytorium ptaków mniej więcej co roku, jak i nawet co 3–4 lata. W przypadku mniejszych gatunków dzięciołów liczba nowo wykuwanych dziupli jest nieco większa, np. u dzięcioła zielonosiwego (Picus canus) w Dolnej Saksonii (Niemcy) przybywa przeciętnie 1,4 dziupli/terytorium/rok.
Funkcje dziupli
Dziuple służą dzięciołom nie tylko jako miejsca odbywania lęgów, ale również odpoczynku i nocowania, a nawet zalotów. Obserwacje przeprowadzone na dzięciole zielonosiwym wykazały, że u tego gatunku dziuple spełniające odmienne funkcje rozmieszczone są według pewnego wzorca. Na przykład dziuple lęgowe wykuwane są zazwyczaj wewnątrz lasu i w osłabionych lub martwych fragmentach drzew, podczas gdy do odpoczynku i nocowania ptaki wykorzystują dziuple położone w sąsiedztwie skraju lasu i w drzewach zdrowych. Dziuple służące do zalotów rozproszone są w obrębie całego terytorium. Czy podobne preferencje występują także u innych gatunków dzięciołów, pozostaje zagadką.
Dziuple wykuwane przez dzięcioła czarnego stanowią miejsca gniazdowania i schronienia dla wielu gatunków zwierząt – w tym włochatki
Fot. Lesław Kostkiewicz
Porzucone przez dzięcioły dziuple (większość gatunków wykuwa nową dziuplę przed rozpoczęciem każdego sezonu lęgowego) mogą być zasiedlane przez inne zwierzęta – ptaki, ssaki oraz liczne bezkręgowce. Dla wielu gatunków dostępność dziupli jest nie tylko czynnikiem warunkującym możliwość występowania na określonym obszarze, ale może również znacząco wpływać na liczebność populacji. Ze względu na istotne znaczenie dziupli wykuwanych przez dzięcioły dla gatunków ptaków wtórnie zasiedlających dziuple (tzw. dziuplaków wtórnych1), dzięcioły określane są mianem gatunków zwornikowych2. Wśród gatunków, których liczebność najsilniej warunkowana jest dostępnością dziupli, można wymienić gniazdującego w lasach gołębia siniaka (Columba oenas). Niedawne badania w zachodniej Polsce wykazały, że zagęszczenie tego gatunku jest bardzo silnie związane z dostępnością dziupli wykuwanych przez dzięcioła czarnego. Dziuple wykuwane przez tego największego przedstawiciela europejskich dzięciołów, są także ważnym miejscem gniazdowania dla przedstawicieli tak odmiennych gatunków ptaków, jak gągoł (Bucephala clangula) czy włochatka (Aegolius funereus).
M dla potrzebujących
Dostępność dziupli może być czynnikiem warunkującym przetrwanie gatunku. Jaskrawym tego przykładem jest sytuacja kraski (Coracias garrulus) w Polsce. W południowo-wschodniej części kraju, skupiającej około połowę krajowej populacji kraski (35 par w roku 2008), 60% par gniazduje w dziuplach wykutych głównie przez dzięcioła zielonego (Picus viridis) i dzięcioła zielonosiwego. Z kolei dziuple wykuwane przez najliczniejszego na terenie naszego kraju dzięcioła dużego (Dendrocopos major) są podstawowym miejscem gniazdowania zarówno dla szeroko rozpowszechnionego i licznego w Polsce szpaka (Sturnus vulgaris), jak i występującej lokalnie i bardzo nielicznej sóweczki (Glaucidium passerinum). Na przykład w Górach Stołowych ten najmniejszy z występujących w Europie gatunków sów gniazduje wyłącznie w dziuplach wykutych przez dzięcioła dużego. Wśród innych zwierząt wykorzystujących dziuple tego dzięcioła znajduje się m.in. około 25 gatunków ssaków, w tym większość (16–17) występujących w środkowej Europie nietoperzy (Chiroptera), a także trzech przedstawicieli rodziny popielicowatych (Gliridae) – popielica (Glis glis), żołędnica (Eliomys quercinus) i orzesznica (Muscardinus avellanarius). Spośród nietoperzy kilka gatunków wykazuje wyraźne preferencje do zasiedlania w okresie letnim dziupli wykuwanych przez dzięcioły, głównie przez najliczniej reprezentowanego dzięcioła dużego. Wśród nich znajdują się m.in. borowiec wielki (Nyctalus noctula), nocek Bechsteina (Myotis bechsteinii) i nocek rudy (Myotis daubentonii).
Dzięcioł trójpalczasty jest gatunkiem borealno-górskim, a jego występowanie w Polsce ograniczone jest współcześnie do północno-wschodniej części kraju (podgatunek Picoides tridactylus tridactylus) oraz Karpat (podgat. P. t. alpinus)
Fot. Mateusz Matysiak
Ponieważ większość gatunków dzięciołów wykuwa dziuple najczęściej w obumierających lub martwych fragmentach drzew, ich trwałość i możliwość użytkowania przez inne gatunki jest ograniczona. Główną przyczyną spadku atrakcyjności dziupli dla ptaków i ssaków jest postępujący rozkład drewna i wypełnianie się ich wnętrza próchnem, rosnącymi wewnątrz grzybami, wodą, a także materiałem gniazdowym (większość wtórnych użytkowników dziupli wnosi do niej materiał gniazdowy) lub, jak to ma miejsce w przypadku nietoperzy, odchodami. W badaniach nad dziuplami zasiedlanymi przez szpaki wykazano, że w pierwszym roku po wykuciu wykorzystywanych było 76% dziupli, podczas gdy po pięciu latach już tylko 27%. Również w przypadku nietoperzy ponad połowa dziupli wykorzystywana jest nie dłużej niż cztery lata, bywają jednak dziuple zasiedlane nawet przez kilkanaście lat. Starzenie się dziupli i spadek ich atrakcyjności dla ptaków czy ssaków nie oznacza, że stają się one bezwartościowe. Postępujący rozkład drewna przyciąga saproksyliczne bezkręgowce, tj. zwierzęta związane z martwym drewnem jako środowiskiem życia. Wobec powszechnego „oczyszczania” lasów z uszkodzonych lub martwych drzew, gatunki saproksyliczne należą do najbardziej zagrożonych. Wśród nich znajduje się między innymi narażony na wyginięcie przedstawiciel chrząszczy – pachnica dębowa (Osmoderma eremita)3. Chrząszcz ten zasiedla dziuple i próchnowiska w drzewach liściastych różnych gatunków, najchętniej w starych dębach i lipach.
Jak dzięcioły unikają wstrząśnienia mózgu?
Czaszka i zlokalizowany w jej obrębie mózg musi wytrzymać powtarzające się z dużą częstotliwością uderzenia dziobem w drzewo. Głowa dzięciura żołędziowego (Melanerpes formicivorus) w trakcie kucia przemieszcza się z maksymalną prędkością 6–7,5 m/s, a przeciążenie w momencie uderzenia jest od 600 do 1500 razy większe niż przyspieszenie ziemskie. Zdolność do wytrzymywania tak dużych przeciążeń wynika między innymi z krótkiego kontaktu dzioba z drzewem (trwającego 0,5–1,0 milisekundy), zwiększającego zakres tolerowanego przyspieszenia, oraz specyficznej orientacji mózgu, zwiększającej powierzchnię jego styku z kośćmi przedniej części czaszki, co powoduje rozpraszanie siły uderzenia.
Populacja dzięcioła białogrzbietego w Polsce osiąga liczebność zaledwie 400–600 par
Fot. Renata i Marek Kosińscy
Rola dzięciołów w kształtowaniu ekosystemów leśnych nie ogranicza się wyłącznie do wykuwania dziupli i wpływu na kształtowanie zasiedlających lasy zespołów zwierząt. Jedną z mniej znanych aktywności dzięciołów jest tzw. obrączkowanie drzew. Zachowanie to polega na wykuwaniu w korze żywych drzew, rozmieszczonych zazwyczaj poziomo otworów. W trakcie tego procesu uszkadzane są m.in. komórki łyka, powodując wypływanie na powierzchnię kory soku, zawierającego różne formy cukrów, a także witaminy, tłuszcze i białka. Sok ten stanowi uzupełnienie diety dzięciołów, jak również innych gatunków ptaków, głównie wróblowych (Passeriformes), np. sikor, mysikrólików i raniuszków. Znaczenie tego zachowania dla innych zwierząt jest szczególnie silnie zaznaczone w Ameryce Północnej. Przylot niektórych gatunków lasówek (Parulidae) i kolibrów (Trochilidae) jest tam związany zarówno z naturalnym wypływaniem soku drzew, jak i ich obrączkowaniem przez dzięcioły, a nie, jak można by oczekiwać, z kwitnieniem roślin. Warto zauważyć, że dla niektórych z występujących w Ameryce Północnej gatunków dzięciołów – oskomików (Sphyrapicus sp.) i dzięciurów (Melanerpes sp.) – sok stanowi ważny składnik diety. Skala obrączkowania drzew na kontynencie europejskim oraz ich znaczenie dla innych zwierząt nie są dostatecznie poznane.
Pożyteczne czy szkodliwe?
Wykuwanie dziupli wiąże się z uszkodzeniem tkanek drzewa, więc miejsca te mogą stanowić wrota dla inwazji mikroorganizmów i grzybów, które biorą udział w rozkładzie drewna. Zjawisko to jest tym bardziej prawdopodobne, że dzięcioły rozpoczynają wykuwanie dziupli w wielu miejscach, a kończą tylko w nielicznych. Przyspieszenie procesu wnikania organizmów rozkładających drewno do wnętrza drzewa może sprzyjać dokończeniu wykuwania dziupli w przyszłości. Nieliczne badania wskazują także, że dzięcioły przenosząc grzybnię i zarodniki na dziobie lub piórach wokół niego mogą być wektorami rozprzestrzeniania się pewnych gatunków grzybów rozkładających drewno. Trudno jednak stwierdzić czy wobec innych form dyspersji grzybów (np. powszechnego przenoszenia zarodników przez wiatr) aktywność ta odgrywa istotne znaczenie w funkcjonowaniu ekosystemów leśnych.
Krętogłów jest jedynym z występujących w Europie gatunków dzięciołowatych podejmującym długodystansowe migracje i zimującym w tropikalnej Afryce
Fot. Łukasz Łukasik
W poszukiwaniu larw owadów dzięcioły rozkuwają martwe drzewa oraz ich fragmenty, a także, jak to ma miejsce w przypadku dzięcioła czarnego, pniaki pozostawione na zrębach, przyspieszając rozkład drewna i powrót do gleby nagromadzonych w jego tkankach makro- i mikroelementów. Uwalniane stopniowo pierwiastki i związki mineralne służą do wzrostu kolejnych pokoleń roślin. Najsilniej związane pokarmowo z martwymi drzewami są dzięcioł trójpalczasty (Picoides tridactylus) i dzięcioł białogrzbiety (Dendrocopos leucotos). Oba gatunki, ze względu na znaczny stopień zagrożenia ich populacji, związany z utratą siedlisk, umieszczone zostały w Polskiej czerwonej księdze zwierząt.
Obserwowany w wielu rejonach Europy i świata spadek liczebności dzięciołów związany jest przede wszystkim z intensyfikacją gospodarki leśnej, której przejawem jest odlesianie znacznych obszarów, upraszczanie struktury gatunkowej i wiekowej lasów oraz eliminowanie z nich drzew osłabionych i martwych, a także złomów (drzew złamanych przez wiatr, śnieg lub inne czynniki) i wywrotów, które są elementem naturalnej dynamiki lasów. Kształtowanie lasów sprzyjające występowaniu dzięciołów, poprzez pozostawianie drzew uszkodzonych, obumierających i martwych oraz leżących drzew lub ich fragmentów, jest najważniejszym elementem pozwalającym chronić zarówno dzięcioły, jak też ogromne bogactwo organizmów związanych z ekosystemami leśnymi. Badania oparte o dane uzyskane w ramach Polskiego Atlasu Ornitologicznego wykazały m.in., że liczba występujących na danym obszarze gatunków dzięciołów jest bardzo dobrym wskaźnikiem bogactwa gatunkowego innych ptaków leśnych. Niektóre gatunki dzięciołów, np. dzięcioł białogrzbiety, określane są też mianem gatunków osłonowych (zwanych także parasolowymi), a ochrona miejsc ich występowania pociąga za sobą ochronę wielu innych gatunków oraz siedlisk. W przypadku dzięcioła białogrzbietego są to przede wszystkim organizmy związane z martwym drewnem: mszaki, porosty i saproksyliczne chrząszcze. Wysokie bogactwo gatunkowe dzięciołów lub obecność gatunków osłonowych mogą być narzędziem do oceny biologicznej jakości lasów i wskazywać obszary o wysokich walorach przyrodniczych, które powinny podlegać różnym formom ochrony.
Ziemowit Kosiński
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Zakład Biologii i Ekologii Ptaków
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
- Dziuplaki wtórne – określenie używane najczęściej w odniesieniu do gatunków ptaków obligatoryjnie gniazdujących w dziuplach o różnym pochodzeniu. Mogą to być zarówno dziuple wykuwane przez dzięcioły, jak i dziuple powstające w wyniku procesów związanych z rozkładem drewna, przebiegające np. w miejscach po odłamanych gałęziach i konarach.
- Gatunki zwornikowe, często błędnie nazywane kluczowymi (od angielskiego określenia keystone species), to gatunki, których wpływ na strukturę i funkcjonowanie ekosystemu jest nieproporcjonalnie duży w stosunku do ich liczebności lub biomasy.
- Zobacz: UFO pachnące piżmem - SALAMANDRA 1/2003.
