Grzebałem pewnego dnia w liściach w poszyciu lasu w północnej Kambodży w poszukiwaniu owadów, kiedy mała, doskonale okrągła kulka stoczyła się z liścia nade mną, odbiła od mojej głowy i wylądowała na ziemi. Podniosłem ją, żeby się bliżej przyjrzeć, jeszcze niepewny czy to zwierzę, czy roślina.

Było to coś wielkości grochu, ale czarne i bardzo twarde. Było zwierzęciem, co zdradziła wyraźnie widoczna segmentacja ciała, ale wiele grup (skorupiaki, krocionogi i pancerniki , żeby wymienić tylko kilka) używa bardzo podobnej taktyki i nie byłem pewien, które z nich mam w ręku (szybko wykluczyłem pancerniki). Po kilku sekundach para dużych oczu z dwoma krótkimi czułkami między nimi wyjrzała ostrożnie ze szpary, która otworzyła się w tej tajemniczej kulce. Był to karaczan, ale taki, jakiego nigdy przedtem nie widziałem. Później zidentyfikowałem go jako karaczana kulistego (Perisphaerus), interesujące zwierzę, które dzięki swojej ciasnej zbroi jest praktycznie niedostępne dla mrówek i innych małych drapieżników. Istotnie, połączenie twardego oskórka, który tworzy szkielet zewnętrzny, z potężnymi mięśniami uniemożliwia otworzenie zwierzęcia bez uszkodzenia go.

Karaczan kulisty rodzaju Perisphaerus i kilka innych, spokrewnionych rodzajów to prawdopodobnie jedyne organizmy poza ssakami, które wykazują zachowanie ssące. Młode nimfy tych owadów mają długie, niemal podobne do trąbek części gębowe, które pozwalają im na dostęp do serii specjalnych „sutków” na brzusznej stronie matki i ssanie pożywnych płynów.

Zwinięcie ciała w ciasną, twardą kulkę jest chytrą sztuczką, udoskonaloną tylko przez nieliczne owady, ale u Perisphaerus jest coś jeszcze, co czyni je wyjątkiem nie tylko wśród owadów, ale wśród niemal wszystkich innych zwierząt. Karaczany, duża prastara linia rodowa, reprezentowana przez niemal 5 tysięcy gatunków, jest naprawdę fascynującym przykładem ewolucji opieki rodzicielskiej i zachowań społecznych. Wśród owadów, gdzie dobre rodzicielstwo zazwyczaj równa się nie zjedzeniu swoich młodych, karaczany okazują poziom oddania i wyrobienia rodzicielskiego znajdowany tylko u ptaków i ssaków.

Nieżyjący już dr Louis M. Roth, entomolog z Harvardu, który podczas swojego długiego i produktywnego życia odkrył wiele tajemnic biologii karaczanów, pierwszy zdał sobie sprawę z niezwykłej natury Perisphaerus. Badając te owady zauważył, że samicom często towarzyszyły nimfy, czepiając się ich nóg, a niektóre z nich miały głowy wepchnięte pod brzuszną stronę matki. Staranne oględziny ujawniły coś dziwnego – części gębowe nimf były bardzo długie, niemal jak trąbki, co jest cechą nieznaną u karaczanów, których otwory gębowe są prostego, gryzącego typu. Roth odkrył także, że między podstawami nóg samicy były małe, gruczołowe otwory i tam właśnie młode wciskały głowy. Czy było możliwe, że matka istotnie „karmiła piersią” swoje małe?

Do tego momentu wiadomo było, że tylko ssaki wykazują tego rodzaju zachowanie, ale nagle okazało się, że podobne zachowanie mogło wyewoluować przynajmniej jeszcze jeden raz w historii królestwa zwierzęcego. Dowody na to są nadal w dużej mierze poszlakowe, ale to, co wiemy o karaczanach, z pewnością popiera taką możliwość. Wiele gatunków tych owadów rodzi żywe młode, a w kilku wypadkach samica karmi je, dopóki nie są zdolne do samodzielnego żerowania. W wypadku karaczana pacyficznego (Diploptera punctata) samica rozwija odpowiednik łożyska u ssaków i karmi embriony rosnące w jej odwłoku bogatą mieszanką białek, lipidów i węglowodanów. Ale samica z „sutkami” i nimfy z ssącymi partiami gębowymi przenoszą opiekę macierzyńską wśród karaczanów na zupełnie nowy poziom.

Karaczan leśny z Ameryki Północnej (Parcoblatta penssylvanica) niosący ootekę – twardy, niemal niezniszczalny kokon, który chroni jaja przed drapieżnikami, parazytoidami i wyschnięciem.

Parę lat po moim pierwszym zetknięciu z Perisphaerus znalazłem się w środku nocy w gęstwinie bambusowej razem grupą fanatycznych herpetologów, którzy byli zdecydowani złapać szczególnie nieuchwytną i przypuszczalnie nową dla nauki żabę. Byliśmy na New Britain, dużej wyspie, która jest częścią Papui Nowej Gwinei, i wiedziałem, że mam dużą szansę znowu natknąć się na Perisphaerus. I rzeczywiście, w momencie, w którym usłyszałem triumfalny krzyk, który informował o złapaniu nieszczęsnego płaza, zobaczyłem tajemniczego karaczana czmychającego spod moich stóp. I była to ciężarna samica. Kilka dni później urodziła 10 młodych i przez dwa tygodnie, kiedy trzymałem ją w małym pojemniku, nimfy zawsze były przy niej, schowane pod jej ciałem, z otworami gębowymi mocno wpartymi między jej nogi. Od czasu do czasu zjadała kawałek owocu, ale młode nigdy nie puszczały jej ani nie żywiły się niezależnie. Niemniej rosły. Zabrałem parę nimf od ich matki i dałem im te same warunki i żywność, jakiej dostarczałem jej – w ciągu trzech dni były martwe, podczas gdy ich rodzeństwo nadal czuło się wyśmienicie. Ta krótka obserwacja przekonała mnie, że samica karmi młode czymś wydzielanym z jej organizmu i że całkowicie od tego zależą, tak samo jak potomstwo ssaków. Mój podziw dla owadów podniósł się jeszcze bardziej.

Karaczan Aptera fusca z Afryki Południowej jest gatunkiem, który okazuje przedłużoną opiekę macierzyńską.

Oczywiście nie wszystkie karaczany okazują ten sam stopień pielęgnacji i poświęceń macierzyńskich, ale w tej grupie nie ma ani jednego gatunku, który przynajmniej nie próbowałby dać swoim dzieciom bezpiecznego startu w życiu. Najmniejsze, co może zrobić samica karaczana, a większość robi to dla swoich jajeczek, to zamknąć je w twardym kokonie chitynowym, który chroni jaja nie tylko przed fizycznym uszkodzeniem i wyschnięciem, ale także tworzy bardzo skuteczną barierę dla drapieżników i parazytoidów. Samica zazwyczaj nosi taki pojemnik, znany jako ooteka, aż jajeczka są niemal gotowe do wyklucia. Wtedy zagrzebuje go lub przykleja blisko źródła pokarmu, zazwyczaj owocu lub jakiegoś wyjątkowo smacznego liścia i młode wykluwają się kilka dni lub tygodni później, gotowe do rozpoczęcia niezależnego życia. W bardziej rozwiniętych gatunkach samica nigdy nie opuszcza jajeczek i choć nadal chroni je w ootece, nosi ją aż do dnia, w którym młode wykluwają się. Inne stawiają kolejny krok i po stworzeniu ooteki i napełnieniu jej jajami, wciągają ją z powrotem do odwłoku. Tam, chronione zarówno przez ootekę, jak brzuch matki, młode dopełniają swojego rozwoju. Młode wykluwają się w odwłoku matki, co daje wrażenie żywego porodu (taki fałszywy poród żywy znany jest jako jajożyworodność). I wreszcie są gatunki, takie jak Diploptera punctata, które naprawdę są żyworodne.

Duże, podobne do tarczy przedplecze (pronotum) chroni głowę i tylne nogi karaczana brazylijskiego (Blaberus giganteus) z Gujany. Ten gatunek jest jajożyworodny, co znaczy, że matka nosi jaja aż są gotowe do wyklucia się i nimfy są gotowe do rozpoczęcia niezależnego życia.

Zawsze fascynowały mnie te zwierzęta: prosta elegancja ich ciał, ich oddanie jako rodziców, ich dominacja w ekosystemie tropikalnym, ich prastare pochodzenie, wszystko to powodowało, że chciałem dowiedzieć się więcej. Ale jak na grupę tak bogatą w gatunki i tak licznie występującą w wielu ekosystemach lądowych, o karaczanach wiemy szokująco niewiele. Prawdopodobnie na całym świecie jest nie więcej jak 20-30 naukowców, którzy badają około 5 tysięcy gatunków, o których już wiemy (równa liczba nowych gatunków karaczanów prawdopodobnie nadal czeka na odkrycie). Równocześnie tysiące studentów i badaczy na całym świecie pracuje z ssakami, grupą o porównywalnej liczbie gatunków. Jak się okazuje, te dwie grupy mają wiele zdumiewających podobieństw w swoim zachowaniu reprodukcyjnym. Być może dałoby skusić się jakichś specjalistów od ssaków, by poszerzyli swoje horyzonty taksonomiczne i pomogli nam dowiedzieć się więcej o jednej z najbardziej intrygujących grup zwierząt, jakie kiedykolwiek chodziły po Ziemi? Entomologom naprawdę przydałoby się trochę pomocy.

Karaczany drzewne (Cryptocercus) przeniosły swoje życie rodzinne na kolejny poziom i te owady żyją w małych, wielopokoleniowych społeczeństwach. Samice karmią potomstwo symbiotycznymi pierwotniakami, które są potrzebne owadom, by były w stanie trawić celulozę, ich główne źródło pożywienia. Od tego jest tylko mały krok ewolucyjny ku eusocjalności, jaką widzimy w linii karaczanów znanych jako termity.

Almost mammals

12 maja 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

Piotr (Peter) Naskręcki

Entomolog, fotograf, popularyzator nauki. Ukończył studia na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, doktorat na University of Connecticut, pracuje w Museum of Comparative Zoology, Harvard University.

Piotr Naskręcki prowadzi znakomity blog naukowy The Smaller Majority. Jego zdjęcia owadów (i nie tylko owadów) fascynują i kuszą, żeby je sobie natychmiast ściągnąć. Nie należy tego jednak robić bez pozwolenia, gdyż zarówno zdjęcia, jak i teksty zastrzeżone są prawami autorskimi.

Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj

Nauka

Znalezionych 1474 artykuły.

Tytuł	Autor	Opublikowany

„Grubogłowi przedsiębiorcy pogrzebowi w noc żywych trupów”	Júnior	2022-05-31
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro	Coyne	2020-12-02
„Kryzys klimatyczny” to mistyfikacja	Williams	2023-09-25
„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?	Lewis	2023-09-15
„New Yorker” pisze o hoacynie, sugeruje, że koncepcja Darwina drzew ewolucyjnych może być urojeniem	Coyne	2022-07-25
„San Francisco Chronicle” bardzo myli się w sprawie biologicznej płci	Coyne	2023-06-09
„Zapylisz mnie!”: nachalni bohaterowie świata roślin	Júnior	2022-06-11
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny	Coyne	2021-10-26
“Daily Beast” wypacza epigenetykę oszukańczymi twierdzeniami, że dzieci mogą “odziedziczyć wspomnienia Holocaustu”	Coyne	2017-10-05
“Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata	Coyne	2023-03-23
“Odwrócenie specjacji” (fuzja gatunków) u kruków	Coyne	2018-03-16
“Partenogenetyczny” rak rozmnaża się bez seksu: czy to jest nowy gatunek?	Coyne	2018-02-17
“Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami	Coyne	2023-02-15
“Scientific American” poświęca się polityce, a nie nauce; odmawia publikowania krytycznych analiz swoich fałszywych lub wprowadzających w błąd twierdzeń	Coyne	2022-09-01
“Współczesny” Homo sapiens mógł być w Eurazji aż 210 tysięcy lat temu	Coyne	2019-07-17
‘Raniąca’ idea merytorycznych podstaw nauki	i Jerry Coyne	2023-05-29
Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem	Agaba	2021-12-13
10 twierdzeń działaczy walczących w Afryce z GMO o tym, dlaczego postępy w biotechnologii upraw powinny zostać odrzucone – i dlaczego są one błędne	Maina	2022-11-17
100 milionów lat ozdabiania się śmieciami	Yong	2016-07-05
12 podstawowych punktów biologii ewolucyjnej	Cobb	2016-03-02
Pseudonauka Masaru Emoto	Novella	2017-12-18
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?	Coyne	2021-02-08
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji	Ridley	2013-12-18
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację	Coyne	2020-10-01
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność	Coyne	2020-10-03
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków	Coyne	2020-10-05
Klasyczna historia skorygowana: porosty to grzyby + glony + drożdże (inne grzyby)	Coyne	2016-08-05
Homo floresiensis, hominin “hobbit”, w Internecie	Coyne	2016-11-25
No pasarán	Tonhasca Júnior	2023-03-04
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?	Barnett	2021-10-13
„ Całujące się” koralowce złapane in flagranti	Yong	2016-07-28
”Sygnalizowanie cnoty” może nas irytować. Cywilizacja byłaby jednak bez niego niemożliwa	Miller	2019-09-13
A jednak chorują na raka	Łopatniuk	2016-02-13
Czyste okrucieństwo cięć w pomocy żywnościowej	Lomborg	2017-08-07
Dalszy spadek zgonów z powodu raka	Novella	2019-02-04
Dlaczego mamy alergie?	Zimmer	2016-01-28
Dlaczego sądy nie powinny rozstrzygać o nauce		2018-12-13
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się	Ridley	2014-05-04
Dlaczego zwierzęta są urocze?	Coyne	2014-12-30
Dziennik z Mozambiku: Demony w kurzu	Naskręcki	2018-03-30
Dziwaczne, wysysające krew czerwie jurajskie	Cobb	2014-06-28
Ewolucja, ptaki i kwiaty	Coyne	2014-06-02
Gigantyczne “paleonory” wykopane przez wymarłe ssaki	Coyne	2017-06-29
Grupy anty-GMO przegrywają sprawę sądową w Nigerii	i Nkechi Isaak	2022-07-30
Jak karakara wygrywa z osami	Cobb	2013-12-29
Kiedy zapada noc i ziemia jest ciemna	Tonhasca Júnior	2023-02-10
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu	Geifman	2021-03-22
Komisja Europejska ukrywa naukę o pszczołach	Ridley	2017-05-03
Malaria pachnąca cytryną	Zimmer	2015-04-07
Małpo ty moja	Koraszewski	2015-04-17
Metamorfozy	Júnior	2022-04-09
Minęło 40 lat od wydania „Samolubnego genu” – śmiała książka Richarda Dawkinsa ostała się próbie czasu	Ridley	2016-02-17
Niezwykły pasikonik szklany	Naskręcki	2014-05-27
Nowe badanie wskazuje na jednego oszusta	Coyne	2016-08-18
Nowy i dziwaczny rodzaj mimikry: nasiona rośliny naśladują kształt i zapach odchodów zwierzęcych, by ułatwić roznoszenie ich przez żuki gnojowe	Coyne	2015-10-20
O porażkach wolności i lęku przed nauką	Dennett	2016-05-20
O rzeczywistości rasy i odrazie do rasizmu	i Brian Boutwell	2017-09-04
Obniżenie poprzeczki dla tradycyjnej medycyny chińskiej dla ideologii i zysku		2017-12-29
Olbrzymie armie o niezliczonych umiejętnościach	Tonhasca Júnior	2024-02-08
Osobisty mikrobiom w cyfrach	Zimmer	2014-08-14
Ostrogony nie są naprawdę “żywymi skamieniałościami”	Coyne	2015-07-29
Palestyńska intersekcjonalność z nazistami	Frantzman	2017-07-08
Pochwała ignorancji, czyli wiem, że nie wiem	Cullen	2017-01-11
Przykre niespodzianki, czyli czerniak i siwizna	Łopatniuk	2015-08-01
Przypuszczalnie złamana kość	Coyne	2015-06-04
Rozum i Wiara IICzyli takie sobie rozmowy o religijnych „prawdach” i problemach z nimi związanych.	Ferus	2015-11-22
Ryba z biodrami	Mayer	2016-03-30
Siedem narzędzi myślenia	Dennett	2014-11-19
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska	Young	2014-01-02
Tako rzecze antyszczepionkowa “wojowniczka mama”, Brittney Kara: jeśli szczepionki są tak wspaniałe, to dlaczego nie wspomina ich Biblia?		2018-04-26
Twardy kwiat do zgryzienia	Tonhasca Júnior	2023-02-22
Wielkoskrzydłe	Naskręcki	2014-04-02
Wierzący nagradzani za życia	Coyne	2014-12-21
Wpaść w amok. Empiryczna analiza szaleńczych zabójstw pokazuje, że wyłaniają się dwa różne wzorce.	King	2023-06-03
Wątpliwi pomocnicy	Tonhasca Júnior	2023-04-08
Świetna ewolucyjna innowacjaktóra okazała się zgubna	Yong	2015-12-10
Dlaczego odmawiamy dostrzegania jaśniejszej strony, choć powinniśmy	Pinker	2018-04-17
Krew, znój, łzy i pot	Tonhasca Júnior	2023-01-19
Mądrość w pułapce autorytetu	Witkowski	2020-04-18
Po prostu nie mogę się doczekać, aby znów wyruszyć w trasę	Tonhasca Júnior	2022-10-27
Pochwała jednoznaczności	Witkowski	2019-10-29
Z perspektywy naszego kurnika	Witkowski	2020-01-16
A co to takie włochate?	Łopatniuk	2016-04-02
A genomy ciągle kurczą się…	Zimmer	2016-11-22
A teraz dobre wiadomości: Sprawy naprawdę idą w dobrym kierunku	Pinker	2015-11-24
A polać wielką wodą…	Cipiur	2019-05-18
A.N. Wilson znowu kopie Darwina, tym razem w “Times”	Coyne	2017-09-07
Adam i Ewa: dwoje, czy więcej niż dwoje przodków?	Coyne	2017-01-07
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji	Agaba	2021-12-02
Agroekologia zmienia biednych farmerów w biedniejszych	Muhumuza	2022-06-09
AI – asystent lekarza	Novella	2020-12-09
AI: gorąca randka z “Sydneyem ”	Gotefridi	2023-03-15
Akademicki skandal: troje badaczy umyślnie publikowało fałszywe artykuły o „badaniach żałości”, by pokazać fatalne standardy akademickie w naukach społecznych	Coyne	2018-10-12
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie	Hyams	2020-07-17
Aktywacja telomerazy mogłaby prowadzić do leczenia samej starości	Ridley	2015-10-27
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów	Abutu	2023-08-14
Aktywność umysłowa nie zapobiega osłabieniu umysłowej sprawności	Novella	2018-12-15
Akupunktura jadu pszczelego: śmiercionośne znachorstwo, które może zabić		2018-04-23
Akupunktura kontra nauka, wersja lingwistyczna		2017-06-01
Akupunktura kwantowa	Novella	2019-04-23

« Poprzednia strona Następna strona »