Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska
Kukułka słynie z pasożytowania na instynkcie rodzicielskim innych ptaków. Składa jaja w gniazdach co najmniej 100 gatunków innych ptaków, zamieniając je w nieświadomych rodziców zastępczych swoich zachłannych piskląt. Dlatego też nazywa się ją pasożytem lęgowym. Nie jest w tym sama. Pełna lista ptasich pasożytów lęgowych obejmuje ponad 50 członków rodziny kukułek, kacyki (starzyki), miodowody, kilka zięb i przynajmniej jedną kaczkę.
Te dwie strategie nie mogłyby być bardziej różne, ale Feeney odkrył, że każda z nich napędza ewolucję drugiej. W miejscach, gdzie jedna jest częsta, występuje także druga. Eksploatacja idzie ręka w rękę z kooperacją.
Biolodzy badali pochodzenie wspólnego wychowywania piskląt od niemal 140 lat. „Tym, co podoba mi się w tej nowej pracy, jest to, że przedstawia przekonujące dowody na tezę, która wcześniej nie była nawet rozważana – takie zachowanie jest korzystne, ponieważ grupy redukują pasożytnictwo lęgowe” – mówi Bruce Lyon z University of California, Santa Cruz.
Również naukowcy, którzy badają pasożyty lęgowe, na ogół skupiają się na obronie, takiej jak wykrywanie jaj kukułki. „Z jakiegoś powodu system społeczny gospodarzy nie był brany pod uwagę” – mówi Lyon.
Para chwostek szafirowych.
Foto: benjamint444 (Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license).
Zaczęło się to w Australii, gdzie grupa Fenney’ego badała chwostkę szafirową. Pasożytuje na niej kukułeczka brązowa, ale nie obywa się to bez walki. Zespół zaobserwował, że chwostki szafirowe bardzo agresywnie atakowały nadlatujące kukułki i że większe grupy niemal nigdy nie padały ofiarą pasożyta. Zaczęli zastanawiać się, czy te dwa zachowania – wspólne wychowywanie piskląt i pasożytnictwo lęgowe – były również powiązane w innych częściach świata.
Odpowiedzią było donośne “tak”. Spójrzcie na mapę poniżej. Górna mapa pokazuje globalny zasięg wspólnego wychowywania piskląt u wróblowych – małych ptaków, które są najczęstszym celem pasożytów lęgowych. Na obszarach czerwonych pełno jest gatunków kooperujących, podczas gdy nie ma ich na białych. Dolna mapa pokazuje zasięg pasożytów lęgowych. Widzimy tu silną zgodność. Nawet jeśli weźmiemy pod uwagę totalne bogactwo gatunków na danym obszarze, miejsca z wieloma kooperującymi gatunkami mają także wiele pasożytów lęgowych. Oba rodzaje występują szczególnie obficie w Afryce i Australazji.
Źródło: Feeney et al, 2013. Science.
Oczywiście, ten związek może być spowodowany jakimś innym, niezależnym czynnikiem. Na przykład, skrajne formy wychowywania piskląt mogą po prostu być częstsze w Afryce i Australii, ponieważ te kontynenty mają surowe i zmieniające się środowisko. Jeśli te dwie strategie rzeczywiście są powiązane, to można oczekiwać, że będzie istniał związek wewnątrz regionu, a nie tylko między regionami.
I to właśnie znalazł Feeney. Także w Afryce i Australii południowej pasożyty lęgowe częściej wybierają za cel gatunki wspólnie wychowujące pisklęta niż inne ptaki.
Tutaj jest drzewo rodzinne pokazujące wszystkie ptaki z Afryki południowej. Pomarańczowe koła oznaczają gatunki, które są gospodarzami kukułki, a niebieskie koła to gatunki wspólnie wychowujące pisklęta. Około 29 procent gospodarzy pomaga sobie wzajemnie w gnieździe, w porównaniu do zaledwie 8 procent nie-gospodarzy.
Źródło: Feeney et al, 2013. Science.
A tutaj są wszystkie wróblowe w Australii. Także tutaj widać oczywisty związek. Około 53 procent gospodarzy pomaga sobie w gniazdach w porównaniu do 12 procent nie-gospodarzy.
Źródło: Feeney et al, 2013. Science.
Są dwie możliwe przyczyny tej korelacji. Pasożyty lęgowe mogą selektywnie wybierać kooperujące grupy, ponieważ dostarczają one najlepszej opieki. Albo też ptaki mogą uciekać się do opieki zespołowej, bo wtedy mogą lepiej bronić swoich gniazd przed pasożytami.
Feeney odkrył, że obie odpowiedzi są poprawne.
Jego zespół powrócił do chwostki szafirowej – ptaka, u którego niektórzy rodzice otrzymują pomoc w gnieździe, a inni jej nie otrzymują. Przez 6 lat porównywali różne gniazda i pokazali, że pisklęta kukułki rosną szybciej i przeżywają lepiej, jeśli wychowuje je większa grupa chwostek szafirowych. A więc wychowanie kooperatywne może sprzyjać zwiększeniu pasożytnictwa lęgowego.
Kukułkom jednak rzadko udaje się zrealizować tę korzyść, ponieważ większe grupy chwostek szafirowych potrafią lepiej je odeprzeć. Razem lepiej pilnują gniazda. Jeśli jedna z nich zauważy kukułkę, wydaje specyficzne zawołanie alarmowe i cała grupa rzuca się na intruza. Im większa grupa, tym bardziej uparcie atakują. Tak więc obecność pasożytów lęgowych może sprzyjać powstaniu wspólnego wychowywania piskląt.
Naomi Langmore, która kierowała tym badaniem, uważa, że stosunkowa siła tych dwóch efektów prawdopodobnie zmienia się w czasie. Kukułki i inne pasożyty lęgowe często zmieniają gospodarzy. Kiedy to się dzieje, jest im początkowo łatwiej zebrać korzyści większej rodziny zastępczej, ponieważ nowy gospodarz nie wyewoluował mechanizmów wykrywania i odpierania intruzów. Z czasem, kiedy pojawia się taka obrona, zmienia się równowaga. Dla chwostek szafirowych i kukułeczek brązowych „kooperacja chroniąca przed pasożytnictwem jest silniejsza” – mówi Langmore.
Oczywiście, istnieje wiele powodów, dla których gatunki ewoluują kooperację przy wychowywaniu piskląt, i zagrożenie ze strony pasożytów jest tylko jednym z nich. Jeśli nie starcza terytorium dla wszystkich lub wokół są szalejące drapieżniki, będzie dla młodych korzystnej pozostać przy rodzinie zamiast pójść na własne. „Pasożytnictwo lęgowe nie wyklucza innych czynników, ale może po prostu pomóc w przechyleniu szali na rzecz pomagania zamiast rozproszenia się” – mówi Lyon.
“Stosunkowy wpływ pasożytnictwa lęgowego na wybór wspólnego wychowywania piskląt zmienia się prawdopodobnie zależnie od gatunku – mówi Langmore – ale nasze dowody sugerują, że ogólnie rzecz biorąc, jest to jedna z głównych sił selekcyjnych faworyzująca ewolucję kooperacji”.
Nie mówi tylko o ptakach. Wiele jest pasożytnictwa lęgowego wśród owadów, włącznie z grupą ponad 3 tysięcy złotolitkowatych (Chrysididae). Wiele z nich składa jaja w gniazdach innych os, a ich larwy pożerają jaja i larwy gospodarza. “Gospodarze złotolitkowatych także prowadzą niezmiernie agresywne ataki kolonii na pasożyty – mówi Langmore – i gospodarze z populacji, na których żerują pasożyty, wyewoluowały większe ciała, żeby łatwiej odpierać pasożyty”.
Źródło: Feeney, Medina, Somveille, Heinsohn, Hall, Mulder, Stein, Kilner & Langmore. 2013. Brood Parasitism and the Evolution of Cooperative Breeding in Birds. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1240039
Bird cheaters target teams but teamwork beats cheats
Not Exactlt Rocket Science, 20 grudnia 2013
Tłumaczenie M.K.
________
Ed Yong
Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację. Strona www autora