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 1476 artykuły.

Tytuł	Autor	Opublikowany

Akupunktura na pogotowiu też nie działa	Novella	2017-07-04
Alaska — nurniczki i obopólny dobór płciowy	Lyon	2019-08-20
Ale czy mogą cierpieć?	Dawkins	2018-07-07
Ale jak to bezbarwnikowy?	Łopatniuk	2019-06-01
Ale najpierw kawa	Tonhasca Júnior	2024-03-21
Ale tego wija lepiej zostaw w spokoju	Łopatniuk	2018-08-24
Alfred Sturtevant: bohater genetyki	Coyne	2017-02-06
Alternatywna medycyna zabija	Novella	2017-12-26
Americana	Tonhasca Júnior	2023-05-24
Amerykańscy aktywiści na rzecz niedożywienia w Ugandzie	Ongu	2016-03-01
Amfisbeny	Naskręcki	2014-06-16
Amonit (i masa innych stworzeń) znaleziona w birmańskim bursztynie	Coyne	2019-06-21
Anglia pozwala na uprawy poddane edycji genów	Novella	2023-04-03
Animula blandula, blastula vagularzecz o zarodkach wędrujących gdzie nie trzeba	Łopatniuk	2015-12-19
Antynauka czystego jedzenia	Novella	2017-11-08
Antynaukowe przesłanie „Frankensteina” zawsze było głupie	Ridley	2017-06-12
Antyszczepionkowcy - pielęgniarka lub lekarz nie powinni opiekować się dziećmi		2018-09-10
Apoptoza całego ciała	Dennett	2018-11-09
Aquilops, mały dinozaur, który wiele mógł	Farke	2015-01-15
Architektura żywych budowli	Yong	2014-06-20
Argument neuroróżnorodności na rzecz wolności słowa	Miller	2017-08-08
Artykuł w “Nature” sugeruje, że ludzie żyli w Ameryce Północnej 130 tysięcy lat temu	Mayer	2017-04-29
Artykuł w naukowym piśmie ”Nature” dyskredytuje naukę i „scjentyzm”, kwestionuje wartości Oświecenia	Coyne	2019-10-22
Artykuł w piśmie „Science”: rozszerzyć DEI w STEMM	Coyne	2024-04-19
Astrocyty tworzą nowe neurony po udarze	Łopatniuk	2015-03-04
Atak “doktorostwa Wolfson” na rodziców chłopca, który zmarł na koklusz		2018-09-20
Ateista z chwilową luką w pamięci i w szoku niewolnictwa	Dawkins	2018-09-21
Australijskie koty łożyskowe	Mayer	2015-12-17
Badacz: Ludzki zmysł węchu jest lepszy niż wszyscy myślą; może rywalizować z psim!	Coyne	2017-05-27
Badaczka z Leakey Foundation twierdzi, że kości orangutanów mówią nam, że biologiczna płeć jest spektrum, a nie binarna	Coyne	2023-06-30
Badania dowodzą, że fakty nie mają znaczenia: jak propaganda wykorzystuje i normalizuje antysemityzm		2022-08-03
Badania z poślizgiem	Łopatniuk	2016-12-31
Badanie akupunktury jako terapii na dławicę piersiową	Novella	2019-08-23
Badanie niewiernych norników wiąże geny z mózgiem i z zachowaniem	Yong	2015-12-29
Badanie zaszczepionych i nieszczepionych	Novella	2017-05-20
Bajka o kaczkach karolinkach	Coyne	2016-12-16
Bakterie, które zamieniają ameby w farmerów	Yong	2015-09-01
Bakteryjne ogniwa słoneczne	Novella	2017-09-09
Bakłażan Bt – fałszywa narracja przeciwko GMO	Novella	2016-12-05
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów	Conrow	2021-09-23
Bambusowi matematycy	Zimmer	2015-05-25
Banany edytowane przez CRISPR	Novella	2021-03-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane	Coyne	2020-08-28
BBC szerzy propagandę rolnictwa organicznego, a biedni na świecie cierpią	i Kathleen Hefferon	2023-10-13
BBC znowu błędnie przedstawia ewolucję, opisując nowe odkrycie wczesnych ssaków wyższych	Coyne	2017-11-14
Bekon bez azotynów	Novella	2018-01-25
Bez płuc i dobrze mu z tym	Naskręcki	2016-02-12
Bez serc, bez głowy	Łopatniuk	2016-07-30
Bezwstydne organiczne sianie strachu	Novella	2018-02-12
Bezzbożowa karma dla psa	Novella	2019-08-29
Biały jak śnieg, żółciutki jak kaczuszka	Łopatniuk	2019-09-04
Biodynamiczne rolnictwo i inne nonsensy	Novella	2017-06-28
Biolog ewolucyjny błądzi pisząc o doborze płciowym na łamach “New York Times”	Coyne	2017-05-17
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”	Coyne	2019-12-24
Biologia rezygnacji z działania: kiedy kontynuować, a kiedy spasować	Coyne	2023-04-26
Biologia rozwoju ujawnia ewolucyjną historię	Novella	2019-10-15
Biomedyczne znaczenie płci (i jej binarnej natury)	Coyne	2022-09-22
Biotechnologia jest pilnie potrzebna w Afryce – dla gospodarki i środowiska	Ridley	2017-12-08
Biotechnologia może usunąć brudne stopy z ulubionego piwa Ugandy	Ongu	2016-06-14
Biotechnologia podnosi plony wysokobiałkowego afrykańskiego pochrzynu	Wetaya	2022-02-04
Bliskie spotkania z baronem MünchausenemPaulina Łopatniuk		2017-07-22
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19	Ridley	2020-06-27
Brazylia liczy na technologię izraelską, by rozwiązać śmierdzący problem	Leichman	2017-05-04
Brian Charlesworth o błędach nowego artykułu rzekomo pokazującego, że fundamentalne założenie ewolucji neodarwinowskiej jest błędne	Coyne	2022-05-16
Brudna pardwa górska	Lyon	2018-12-24
Budzenie zmarłych	Novella	2018-05-21
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki	Novella	2021-01-28
Bąkojady czyszczą nosorożce	Coyne	2023-01-18
Błędna historia antykolonializmu	Tupy	2021-04-21
Błędna krytyka genetycznych testów na pochodzenie	Coyne	2023-06-02
Błędne wyobrażenia o ewolucji	Coyne	2023-06-16
Błogosławieni ci, którzy wycofują	Jacoby	2019-10-19
Błysk światła w mroku	Sheagren	2020-06-12
Błąd atrybucji, sofizmat rozszerzenia (atakowanie chochoła) i zasada wielkoduszności	Novella	2018-03-14
Carl Sagan i wolność wątpienia	Jacoby	2022-07-18
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie		2024-02-29
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center	Coyne	2020-12-29
ChatGPT niemal zdaje lekarski egzamin końcowy	Novella	2023-02-21
Chcąc zadowolić antyaborcjonistów administracja Trumpa tnie finansowanie badań medycznych przy użyciu tkanki płodowej	Coyne	2019-06-11
Chemicznie zakamuflowana żaba		2015-12-12
Chiński dinozaur miał skrzydła jak nietoperz i pióra	Yong	2015-05-14
Choroba bananów, GMO i ewolucja produkcji żywności	Ongu	2017-08-19
Choroba zielonych mięśni	Łopatniuk	2019-09-14
Chromosom jak szczotka, czyli co robi Ki-67	Łopatniuk	2016-07-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian	Novella	2020-10-08
Chwytówka modliszkowata ma chodzącą poczwarkę, która wspina się na drzewa przed przekształceniem	Coyne	2017-12-19
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej	Zimmer	2014-01-06
Ciepło zabija. Zimno zabija wielu więcej	Jacoby	2023-01-09
Ciepło, zimno i śmierć w oczach mediów	Lomborg	2017-07-21
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso	Koraszewski	2021-07-14
Ciężarna wężyca przygotowuje się do macierzyństwa	Yong	2014-11-20
Ciąg dalszy sporu o dobór grupowy	Coyne	2015-04-22
Co byłoby, gdyby Wilkins i Franklin umieli ze sobą współpracować?	Cobb	2016-09-03
Co czyni nas ludźmi?	Dawkins	2014-01-07
Co kręci płaskoziemców	Novella	2019-03-02
Co mówi nam ruch płaskiej Ziemi		2018-05-17
Co mamy zrobić z neuroróżnorodnością?	Coyne	2015-07-02
Co nam daje psychologia ewolucyjna?	Flock	2018-11-01
Co nauka może powiedzieć pani Ocasio-Cortez o klimacie	Lomborg	2019-02-15
Co robi mózg, kiedy widzisz nie to, co chcesz?	Koraszewski	2017-01-03

« Poprzednia strona Następna strona »