Skróty ze świata nauki

Słoik i pijawki zamiast lornetki

Wykrywanie gatunków zwierząt w terenie wymaga cierpliwości, szczęścia oraz specjalistycznej wiedzy i umiejętności. Wielu naukowców usilnie pracuje nad pozbyciem się tych uciążliwych ograniczeń. W lipcu 2019 roku ukazała się praca podsumowująca analizy, do których badacze pobierali wodę ze zbiorników będących wodopojami dla ssaków na afrykańskiej sawannie, a następnie izolowali z niej tzw. DNA środowiskowe (eDNA), aby zidentyfikować genetyczne „odciski palców” pijących tam zwierząt. Proponowali to jako wygodną alternatywę dla tradycyjnej inwentaryzacji fauny. Podobną metodą próbuje się zresztą, również w Polsce, stwierdzać obecność żółwia błotnego. Zwierzę przebywające w wodzie zawsze zostawi resztki swoich tkanek, zwykle nabłonka – startego z powierzchni ciała, wydalonego z jelit wraz z odchodami czy z jamy gębowej podczas picia.

Jeśli jednak myśleliście, że poszukiwanie zwierząt przez analizę genetyczną wody z wodopoju jest dziwną metodą, przypominającą drapanie się lewą nogą w prawe ucho, to co powiedzielibyście o izolowaniu DNA z... krwi wypitej przez tropikalne, lądowe pijawki? W lasach regionu indo-pacyficznego są one prawdziwym dopustem bożym dla podróżników, ale też mieszkających tam zwierząt kręgowych. Ze względu na swój sposób odżywiania przechowują przez pewien czas próbki krwi żywicieli – wszystko, czego potrzebuje genetyk, aby ustalić przynależność gatunkową tych ostatnich. Pijawki zastosowano do inwentaryzacji lokalnej fauny kręgowców już w co najmniej kilku publikacjach. Na Madagaskarze pozwoliło to wykryć m.in. lemury, tenreki, dzioborożce czy endemiczne żaby, w Azji Południowo-Wschodniej: niedźwiedzie, jeżozwierze, tupaje, łuskowce i mundżaki, w Australii zaś – kangury, wombaty, emu i lirogony. A wszystko to bez choćby jednego spojrzenia na całą tę menażerię i bez konieczności jej rozpoznawania.

Znikające dziobaki

Dziobak jest jednym z najdziwniejszych ssaków świata – składa jaja, zamiast rodzić żywe młode, a pysk ma zakończony płaskim dziobem przypominającym kaczy, co skłoniło XVIII-wiecznych zoologów, badających pierwszą przywiezioną do Europy skórę, do podejrzeń, że padli ofiarą oszustwa. Czy z dala od oczu naukowców zachodzi proces wymierania tego symbolu Australii? Jakim sposobem nikt tego wcześniej nie zauważył? Wykorzystując geograficzne analizy dostępnych dla tego zwierzęcia siedlisk, a także współczesne i wcześniejsze wyniki badań terenowych, wreszcie sięgające XIX wieku zapiski historyczne, grupa badaczy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii i Platypus Conservation Initiative twierdzi, że dziobak stopniowo zanika, a dotychczasowy status tego gatunku na światowej czerwonej liście (bliski zagrożenia) jest z pewnością niedoszacowany. Jeśli to prawda, wówczas mielibyśmy do czynienia z jednym z najsmutniejszych wymierań w historii naszej planety.

Tajemnice mowy nietoperzy

Wiele zwierząt komunikuje się ze swoimi ziomkami, chociażby wysyłając do wszystkich możliwych odbiorców ogólne komunikaty – wilki wyją, aby poinformować o swojej obecności inne watahy, ptaki i niektóre nietoperze śpiewają, aby zwabić partnerkę, wielkie koty znaczą moczem granice terytorium. Jednak rudawiec nilowy (Rousettus aegyptiacus), owocożerny nietoperz żyjący m.in. w Afryce, na Bliskim Wschodzie i Cyprze, wydaje dźwięki, które nie tylko odnoszą się do konkretnej sytuacji życiowej, ale są uzależnione również od tego, kto jest ich odbiorcą. I nie chodzi tu o ogólne kategorie odbiorców, jak „samica”, „młode”, „współmieszkaniec kolonii”, „obcy”, ale o konkretne osobniki – taki, powiedzmy, „Kowalski spod piątki”, „Nowakowa z przeciwka”, „teść”. Dotychczas spore wyzwanie stanowiło wychwycenie dźwięków wydawanych przez poszczególne osobniki w zatłoczonej kolonii, co powodowało, że mikrofony badaczy rejestrowały kakofonię sygnałów i trudno było przypisać je do konkretnych zachowań. Grupa izraelskich badaczy monitorowała kolonię 22 indywidualnie oznakowanych rudawców w hodowli. Zmodyfikowali oni program do rozpoznawania ludzkiego głosu i przeanalizowali za jego pomocą 15 000 nietoperzowych „wypowiedzi”. Dzięki temu byli w stanie przypisać poszczególne głosy do różnych interakcji społecznych, zarejestrowanych kamerą wideo. 60% wszystkich dźwięków dotyczyło czterech sytuacji: nietoperze kłóciły się o posiłek, o miejsce odpoczynku w wiszącej na suficie grupie zwierząt, protestowały przeciwko niechcianym awansom ze strony przedstawiciela płci przeciwnej i... kłóciły się tak po prostu, wisząc blisko siebie. Okazało się, że nietoperze wydawały nieco inne dźwięki, komunikując się z różnymi osobnikami – zupełnie tak jak wtedy, gdy ludzie używają innego tonu głosu, w zależności od osoby słuchacza. Potrafi to tylko kilka innych gatunków, takich jak delfiny i niektóre małpy.

Czy nasze ściśle owadożerne nietoperze też są tak rozmowne jak rudawce nilowe? Być może nieprędko uzyskamy odpowiedź na to pytanie, choćby dlatego, że utrzymanie kolonii takich nietoperzy w hodowli jest o wiele trudniejsze. Wiadomo jednak, że również nasze nocki, mroczki czy karliki dysponują bogatym repertuarem różnych dźwięków, ogólnie określanych jako „głosy socjalne”. Niektóre z nich są na pewno głosami godowymi terytorialnych samców, inne pojawiają się tylko podczas kontaktu matki z dzieckiem. Funkcja większości z nich pozostaje jednak nieznana, choć są nagrywane w koloniach letnich i ich otoczeniu, gdzie naraz przebywają dziesiątki, a nawet setki dorosłych samic, a potem również ich młodych. Może kolonie takie to kłębowisko plotek, awantur i intryg, a nie tylko bezpieczne miejsce do spędzenia dnia?

Naukowcy ze smartfonami

Prowadzenie badań naukowych uważane jest powszechnie za działalność elitarną, dostępną dla garstki ludzi. Najpierw wiele lat specjalistycznych studiów, lata praktyki w terenie lub laboratorium, tony przeczytanych książek i już możemy samodzielnie badać zwyczaje godowe pantofelków albo globalne zmiany klimatu. Czy udział w tworzeniu nowej wiedzy o świecie przyrody jest dostępny dla zwykłych śmiertelników? Okazuje się, że przynajmniej w ekologii bywa on nie tylko możliwy, ale wręcz niezbędny. Wszędzie tam, gdzie gromadzenie danych musi obejmować rozległe obszary, bądź powinno być prowadzone przez długi czas, kierujący projektami badawczymi zmuszeni są odwołać się do społeczeństwa – pracownicy naukowi nie mogą być w terenie cały czas i nie wszędzie naraz. Zmiany zasięgów zwierząt i roślin, migracje czy częstość występowania różnych zachowań, wszystko to bywa przedmiotem zainteresowania tysięcy wolontariuszy-współpracowników, którzy w wolnym czasie notują, dokumentują (np. robiąc zdjęcia) i wysyłają informacje garstce specjalistów gromadzących dane i poddających je zaawansowanym analizom statystycznym. Metodę tę określa się mianem „nauki obywatelskiej” (citizen science).

Wśród ostatnio rozpoczętych projektów nauki obywatelskiej interesujący dla miłośników przyrody może być udział w MammalNet – paneuropejskiej sieci obserwatorów ssaków, której polską część koordynuje Instytut Biologii Ssaków PAN w Białowieży. Jego celem jest zaangażowanie obywateli w zbieranie danych na temat występowania dzikich gatunków ssaków w Europie. Dla zainteresowanych dostępna jest prosta aplikacja na telefon (iMammalia), która pozwala na łatwe rozpoznawanie pospolitych ssaków i wysyłanie zdjęć obserwowanych zwierząt. Obserwacje zebrane przez amatorów będą następnie weryfikowane przez naukowców, analizowane i udostępnione wszystkim zainteresowanym. Szczegóły tutaj: mammalnet.com/?lang=pl.

Drugim uruchomionym właśnie projektem o zbliżonej tematyce jest Atlas Ssaków Europy (EMMA) – ambitne zadanie sporządzenia map występowania wszystkich gatunków między Uralem a Portugalią. Prowadzony przez European Mammal Foundation, jest skierowany do naukowców, ale krajowi koordynatorzy z pewnością chętnie przyjmą możliwe do zweryfikowania obserwacje od każdego miłośnika przyrody – nie wolno przecież rezygnować z okazji, aby dodać kolejne kropki na mapie. W wielu państwach mapowanie rozmieszczenia ssaków będzie wymagało przynajmniej podstawowych badań naukowych, tymczasem naukowcy w uboższych krajach Europy Wschodniej cierpią na permanentny niedobór środków. Fundacja zamierza wesprzeć finansowo ich pracę, prosi więc o wpłaty na ten właśnie cel. Szczegółowe informacje można znaleźć pod poniższym adresem: support.european-mammals.org.

Karmnik włącza się na dzwonek

Rośliny – w potocznym wyobrażeniu – nie słyszą, nie widzą, nie czują dotyku i nie analizują informacji. Trudno robić to wszystko, nie mając układu nerwowego. A jednak wiedza na temat zmysłów roślin i ich reakcji na różne bodźce stale rośnie. Organizmy, które są podstawą istnienia większości ziemskich ekosystemów, okazują się stopniowo czymś więcej niż tylko napędzanymi światłem słonecznym fabrykami pokarmu dla zwierząt. Ostatnio stwierdzono, że rośliny mogą reagować na... dźwięk wydawany przez owada zapylającego i zareagować na niego tak, aby przygotować się na wyczekiwanego gościa. Oenothera drummondii, gatunek wiesiołka z południowo-wschodniej części Stanów Zjednoczonych, jest zapylany m.in. przez pszczoły i ćmy. Jak wiele innych wiesiołków został on zawleczony do Starego Świata i tam wzięli go pod lupę badacze izraelscy (znowu!). Okazało się, że roślina, której odtwarzano nagranie brzęczenia pszczoły lub syntetyczny dźwięk o takiej samej częstotliwości, produkowała słodszy nektar w ciągu następnych trzech minut, zwiększając swoją szansę na zapylenie. Kwiaty wpadały w mechaniczne wibracje w odpowiedzi na brzęczenie, co uruchamiało „system słodzący” (objętość nektaru nie zmieniała się przy tym, a więc nie była odciągana woda). Dźwięki o wyższej częstotliwości, np. takie jak emitowane przez nietoperze, nie wywoływały żadnej reakcji. Nie można wykluczyć, że sam kształt kwiatu mógł ewoluować również tak, aby spełniać funkcję „narządu akustycznego” – zupełnie jak uszy ssaków. Ciekawe, jak bardzo utrudniamy życie roślinom kwiatowym i ich zapylaczom, emitując dźwięki coraz silniej zaśmiecające przestrzeń wokół nas.

Małże zjadające skały

Świdrakowate (Teredinidae) to rodzina małży, które przekształciły swoje dwuklapowe muszle w skuteczne narzędzie do wiercenia dziur w drewnie zanurzonym w morskiej wodzie. Muszle te, zredukowane i przesunięte na jeden koniec ciała, tworzą doskonały świder. Zwierzęta były zmorą stoczniowców w epoce drewnianych kadłubów, a i dziś spędzają sen z powiek archeologom morskim. Reszta ciała takiego małża przypomina robaka, pozbawionego – siłą rzeczy – osłony muszli; w zamian jest chroniona przez twardą wyściółkę wapienną, pokrywającą ściany drewnianych korytarzy. Wyściółkę tę wydziela samo zwierzę za pomocą specjalnych gruczołów. Małż ryje w drewnie, a zeskrobane trociny połyka; są one jego pokarmem, rozkładanym przez bakteryjnych symbiontów w jelicie ślepym niczym u bobra. Tymczasem w jednej z rzek Filipin (a więc wodzie słodkiej) odkryto nowy rodzaj i gatunek świdraka, Lithoredo abatanica, który wierci takie same dziury w... wapiennych skałach. I robi to w taki sam sposób jak inne świdraki w drewnie – muszlą drąży i zjada skałę, wypuszczając otworem odbytowym drobny piasek (inaczej jednak niż inne drążące otwory w skale małże takie jak skałotocze, które nie pożerają kamienia). Pozostaje pytanie, jak odżywia się nowy gatunek, bo przecież nie skałą – przypuszcza się u niego filtrowanie z wody glonów planktonowych, zjadanie glonów porastających skałę albo symbiozę np. z bakteriami. Jelito ślepe, niezbędne do trawienia drewna, zanikło u tego gatunku.

Opracował: Mateusz Ciechanowski
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.