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

Tajemnice życia płodowego	Zimmer	2014-06-07
Czy ludzkość zmierza w kierunku kanibalizmu?	Lomborg	2014-06-09
Milczenie świerszczy	Yong	2014-06-11
Maccartyzm w klimatologii	Lomborg	2014-06-12
Życie w powiększeniu	Zimmer	2014-06-13
Pół miliarda lat samobójstw	Yong	2014-06-14
Amfisbeny	Naskręcki	2014-06-16
Pająk upodabnia się do ptasich odchodów	Coyne	2014-06-17
Tajemny składnik młodej krwi: oksytocyna?	Zimmer	2014-06-18
Architektura żywych budowli	Yong	2014-06-20
Krótko żyjące zwierzęta i bardzo stare rośliny	Zimmer	2014-06-21
Pająki społeczne wybierają swoje kariery	Yong	2014-06-23
Skrzydlata rzeka	Zimmer	2014-06-25
Dziwaczne, wysysające krew czerwie jurajskie	Cobb	2014-06-28
Zaproszenie na wspólne polowanie	Yong	2014-06-30
Marnie napisany artykuł o uroczym gryzoniu	Coyne	2014-07-03
Jak przypadek pomógł znaleźć sposób na suszę	Klein Leichman	2014-07-04
Przespać atak antybiotyku	Yong	2014-07-06
Uprawy GM są dobre dla środowiska		2014-07-08
Trawa w uchu. Ale po co?	Coyne	2014-07-09
Zoo w gębie	Zimmer	2014-07-10
Suplementem diety wampira	Yong	2014-07-11
Seks z wymarłym ludem dał gen życia na wysokości	Yong	2014-07-15
Lot przez przestrzeń wewnętrzną	Zimmer	2014-07-17
Osa, która zatyka wejście do gniazda trupami mrówek	Yong	2014-07-18
Czym jest nauka i dlaczego ma nas obchodzić?	Sokal	2014-07-22
Nowy, opierzony i czteroskrzydły dinosaur	Coyne	2014-07-23
Oglądanie oceanu brzęczącym nosem	Zimmer	2014-07-26
OLBRZYMI owad wodny (i kilka innych)	Coyne	2014-07-28
Najbardziej zdumiewające oczy w przyrodzie	Yong	2014-07-29
Czy jaszczurka “widzi” skórą	Yong	2014-08-02
Nowy opierzony dinozaur sugeruje, że większość dinozaurów miała pióra	Coyne	2014-08-03
Ewolucja łożyska a seksualna zimna wojna	Yong	2014-08-04
Energia odnawialna nie działa	Ridley	2014-08-07
Czy istnieje darwinowskie wyjaśnienie ludzkiej kreatywności?	Dennett	2014-08-08
Gry zespołowe plemników	Yong	2014-08-09
Oko ciemieniowe hatterii	Mayer	2014-08-10
Osobisty mikrobiom w cyfrach	Zimmer	2014-08-14
Izraelska koszulka EKG monitoruje serca, ratuje życie	Shamah	2014-08-17
Grantowie na Galápagos i ich hybrydowe gatunki	Coyne	2014-08-18
Ośmiornica dba o swoje jaja przez 53 miesiące, a potem umiera	Yong	2014-08-20
Cuda genetyki: arbuz bez pestek	Coyne	2014-08-25
Utracony sposób tworzenia ciał przed istnieniem szkieletów i muszli	Yong	2014-08-26
Usunięcie obrzydzenia z medycyny mikrobiomowej	Zimmer	2014-08-28
Tysiąc współpracujących, samorganizujących się robotów	Yong	2014-08-30
Nogoprządki	Naskręcki	2014-09-01
Drzewo zapachów	Zimmer	2014-09-02
Sposób szczura na trujący pokarm	Yong	2014-09-05
Raczkowanie w ewolucji	Zimmer	2014-09-06
Zmieniająca kolor płachta zainspirowana skórą ośmiornicy	Yong	2014-09-08
Erotyczna doniosłość bioder walenia	Zimmer	2014-09-11
Co słychać w sprawie globalnego ocieplenia?	Ridley	2014-09-14
Foki mogły przenieść gruźlicę do Nowego Świata	Yong	2014-09-16
Jak kolibry odzyskały utracone przez ptaki odczuwanie słodyczy	Yong	2014-09-19
Ochrona zagrożonych węży wymaga ochrony węży jadowitych	Yong	2014-09-22
Uo, zaklinacz deszczu	Naskręcki	2014-09-23
Co wypadające dyski mówią nam o 700 milionach lat ewolucji	Zimmer	2014-09-24
O korzyściach przypadkowego kolekcjonowania okazów	Naskręcki	2014-09-28
Pradawnym płazom odrastały kończyny	Coyne	2014-09-29
Trawienny drapacz chmur	Yong	2014-09-30
Ofiary naszych ułomności	Naskręcki	2014-10-02
Jak dotarliśmy do teraźniejszości	Ridley	2014-10-05
Dlaczego kod genetyczny nie jest uniwersalny	Cobb	2014-10-06
Ukryte przed wzrokiem zoo w Central Park	Zimmer	2014-10-09
Specjacja sympatryczna we wnętrzu cykady	Yong	2014-10-10
Nocny stukot małych kopyt	Naskręcki	2014-10-12
Wojna domowa w ludzkim genomie		2014-10-13
Penetrujący jaskinie robot-wąż wzorowany na grzechotnikach rogatych	Yong	2014-10-19
Dowody ewolucji: wideo i nieco dłuższy wywód	Coyne	2014-10-22
O wyższości lepszego nad gorszym	Zimmer	2014-10-26
Powódź pożyczonych genów u powstania maleńkich ekstremistów	Yong	2014-10-30
Tak, neandertalczycy to my!	Mayer	2014-11-04
Zgarbowate	Naskręcki	2014-11-10
Facet od nauki przeciwko GMO	Coyne	2014-11-12
Figę dostaje ten kto rano wstaje	Yong	2014-11-13
Mrówki, altruizm i poświęcenie	Ridley	2014-11-14
Norowirus: doskonały patogen wyłania się z cienia	Zimmer	2014-11-15
Siedem narzędzi myślenia	Dennett	2014-11-19
Ciężarna wężyca przygotowuje się do macierzyństwa	Yong	2014-11-20
Naturalność życia rodzinnego?	Zimmer	2014-11-25
Genetyka kocich łat	Coyne	2014-11-26
Świat RNA	Cobb	2014-11-27
Dymorfizm płciowy i ideologia	Coyne	2014-12-01
Gdy mutację przeciwstawić infekcji – od anemii sierpowatej do Eboli	Lewis	2014-12-02
Nasze wewnętrzne pióra	Zimmer	2014-12-03
Nie wszystkie muchy latają	Naskręcki	2014-12-04
Jest tuż za tobą! Czy to duch, czy robot?	Yong	2014-12-06
Najstarsza jak dotąd identyfikacja medycyny sądowej	Coyne	2014-12-10
Samoloty bez pilotów i samochody bez kierowców	Ridley	2014-12-11
Tworzenie dowodów w oparciu o politykę	Ridley	2014-12-16
Pisklę przypominające wyglądem i zachowaniem trującą gąsienicę	Coyne	2014-12-18
Wierzący nagradzani za życia	Coyne	2014-12-21
Nietoperze owocożerne także mają sonar (ale niezbyt dobry)	Yong	2014-12-22
Implanty WiFi do mózgu dla rąk robota	Zimmer	2014-12-25
Naukowcy wprowadzają nową tradycję kulturową dzikim sikorkom	Yong	2014-12-26
List do władz Uniwersytetu Harvarda	Pinker	2014-12-26
Dlaczego zwierzęta są urocze?	Coyne	2014-12-30
Dlaczego te dziwaczne owady sygnalizują ostrzeżenie po ataku?	Yong	2014-12-31
Leniwce i pancerniki widzą czarno-biały świat	Yong	2015-01-06
Ogony CAT osłabiają centralny dogmat – dlaczego ma to znaczenie i dlaczego nie ma	Cobb	2015-01-08

« Poprzednia strona Następna strona »