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

Kameleon przekazuje różne informacje różnymi częściami ciała	Yong	2013-12-14
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji	Ridley	2013-12-18
Wielki skandal z biopaliwami	Lomborg	2013-12-19
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu	Coyne	2013-12-22
Czy jest życie na Europie?	Ridley	2013-12-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach	Coyne	2013-12-26
Na Zeusa, natura jest przeżarta rują i korupcją	Koraszewski	2013-12-26
Proces cywilizacji	Ridley	2013-12-28
Jak karakara wygrywa z osami	Cobb	2013-12-29
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji	Coyne	2013-12-30
Czy może istnieć sztuka bez artysty?	Wadhawan	2013-12-30
Zderzenie mentalności	Koraszewski	2014-01-01
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska	Young	2014-01-02
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków	Coyne	2014-01-04
Długi cień anglosfery	Ridley	2014-01-05
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej	Zimmer	2014-01-06
Co czyni nas ludźmi?	Dawkins	2014-01-07
Twoja choroba na szalce	Yong	2014-01-08
Czy mamut włochaty potrzebuje adwokata?	Zimmer	2014-01-09
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie	Coyne	2014-01-10
Ratując gatunek możesz go niechcący skazać	Yong	2014-01-11
Ewolucja ukryta w pełnym świetle	Zimmer	2014-01-13
Koniec humanistyki?	Coyne	2014-01-15
Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?	Yong	2014-01-16
Jak wyszliśmy na ląd, kość za kością	Zimmer	2014-01-19
Twoja wewnętrzna mucha	Cobb	2014-01-22
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!	Coyne	2014-01-25
Dlaczego poligamia zanika?	Ridley	2014-01-26
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności	Cobb	2014-01-28
Ewolucja i Bóg	Coyne	2014-01-29
O delfinach, dużych mózgach i skokach logiki	Yong	2014-01-30
Dziennikarski „statek upiorów” Greg Mayer	Mayer	2014-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?	Bruce Lyon	2014-02-02
Moda na kopanie nauki	Coyne	2014-02-03
Neandertalczycy: bliscy obcy	Zimmer	2014-02-05
O pochodzeniu dobra i zła	Coyne	2014-02-05
Sposób znajdowania genów choroby	Yong	2014-02-07
Czy humaniści boją się nauki?	Coyne	2014-02-07
Kiedy zróżnicowały się współczesne ssaki łożyskowe?	Mayer	2014-02-10
O przyjaznej samolubności	Koraszewski	2014-02-12
Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?	Zimmer	2014-02-15
Nauka odkrywa nową niewiedzę o przeszłości	Ridley	2014-02-18
Żyjące gniazdo?	Zimmer	2014-02-19
Planeta tykwy pospolitej	Zimmer	2014-02-21
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”	Coyne	2014-02-22
Dziennik z Mozambiku: Pardalota	Naskręcki	2014-02-23
Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”	Yong	2014-02-26
Dziennik z Mozambiku: Sybilla		2014-03-01
Spojrzeć ślepym okiem	Yong	2014-03-02
Intelektualne danie dnia The Big Think	Coyne	2014-03-04
Przeczołgać się przez mózg i nie zgubić się	Zimmer	2014-03-05
Gdzie podziewają się żółwiki podczas zgubionych lat?	Yong	2014-03-10
Supergen, który maluje kłamcę	Yong	2014-03-14
Idea, którą pora oddać na złom	Koraszewski	2014-03-15
Zwycięstwa bez chwały	Ridley	2014-03-17
Twarde jak skała	Naskręcki	2014-03-18
Pasożyty informacyjne	Zimmer	2014-03-19
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka	Cobb	2014-03-21
Kto to był Per Brinck?	Naskręcki	2014-03-23
Potrafimy rozróżnić między przynajmniej bilionem zapachów	Yong	2014-03-25
Godzina Ziemi czyli o celebrowaniu ciemności	Lomborg	2014-03-27
Słonie słyszą więcej niż ludzie	Yong	2014-03-30
Niebo gwiaździste nade mną, małpa włochata we mnie	Koraszewski	2014-03-31
Wielkoskrzydłe	Naskręcki	2014-04-02
Najstarsze żyjące organizmy	Coyne	2014-04-03
Jak zmienić bakterie jelitowe w dziennikarzy	Yong	2014-04-06
Eureka! Sprytne wrony to odkryły	Coyne	2014-04-07
Sukces upraw GM w Indiach	Lomborg	2014-04-09
Wirus, który sterylizuje owady, ale je pobudza	Yong	2014-04-12
Przystosować się do zmiany klimatu	Ridley	2014-04-14
Jeden oddech, który zmienił planetę	Naskręcki	2014-04-16
Najgorsze w karmieniu komarów jest czekanie	Yong	2014-04-17
Kłopotliwa podróż w przyszłość	Ridley	2014-04-19
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy		2014-04-23
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach	Coyne	2014-04-26
Musza bakteria zaprasza inne muszki na uczty owocowe	Yong	2014-04-27
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat	Cobb	2014-04-28
Mądrość (małych) tłumów	Zimmer	2014-04-29
Tak bada się ewolucję inteligencji u zwierząt	Yong	2014-05-02
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza	Coyne	2014-05-03
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się	Ridley	2014-05-04
Pomidory tworzą pestycydy z zapachu swoich sąsiadów	Yong	2014-05-07
Potrawy z pasożytów	Zimmer	2014-05-08
Technologia jest często matką nauki, a nie odwrotnie	Ridley	2014-05-09
Montezuma i jego flirty	Coyne	2014-05-11
Insekt dziedziczy mikroby z plemnika taty	Yong	2014-05-12
Polowanie na nietoperze	Naskręcki	2014-05-14
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia	Coyne	2014-05-15
Obrona śmieciowego DNA	Zimmer	2014-05-17
Gdzie są badania zwierzęcych wagin?	Yong	2014-05-20
Niemal ssaki	Naskręcki	2014-05-21
Zobaczyć jak splątane są gałęzie drzewa	Zimmer	2014-05-23
Dlaczego ramiona ośmiornicy nie plączą się	Yong	2014-05-24
Niezwykły pasikonik szklany	Naskręcki	2014-05-27
Wąż zgubiony i ponownie odnaleziony	Mayer	2014-05-28
Niespodziewani krewni mamutaków	Yong	2014-05-30
Trochę lepszy świat	Ridley	2014-05-31
Tam, gdzie są ptaki	Mayer	2014-06-01
Ewolucja, ptaki i kwiaty	Coyne	2014-06-02
Jestem spełniony	Naskręcki	2014-06-04

« Poprzednia strona Następna strona »