Ciernik

Co jakiś czas córka zagaduje mnie o różne historie związane z pochodzeniem ludzkości; opowiadam zatem o ewolucji, kamiennych narzędziach, powstaniu rolnictwa, pieniędzy itp. Nie chciałbym wywołać wrażenia, że na każde takie pytanie opowiadam jej o rybach, chociaż jakby się zastanowić, nie byłoby to trudne. Tylko nie chcę w oczach dziecka uchodzić za maniaka. No to ostatnio zapytała o wodzów, królów i tym podobnych – skąd wiadomo, który się nadaje? Nie będę streszczał całej opowieści, bo to nie czas i miejsce, ale posłużyłem się przykładem który do rybnego okienka pasuje jak ulał.

Otóż jest taka rybka, ciernik, Gasterosteus aculeatus którą na pewno znacie, gdyż występuje na całej półkuli północnej, głównie w Europie. Przeważnie spotykany jest w wodach słodkich, ale nie gardzi też Bałtykiem ani nawet rzetelną morską wodą. Ma opinię chwastu rybnego, bo stanowi zagrożenie dla ekosystemów i ryb o komercyjnym znaczeniu, wyżerając ich ikrę. A przy tym jest uroczą, sprytną rybką o szerokim spektrum zachowań społecznych i upodobaniem do przebywania w grupie. I właśnie jednego z tych zachowań dotyczyły badania przeprowadzone przez zespół brytyjsko – amerykańsko – australijski ponad 10 lat temu.

Eksperyment sprowadzał się do obserwacji wyboru lidera, za którym grupa rybek podążała z zamiarem spożycia obiadu. Układem eksperymentalnym był zbiornik z przesmykami do dwóch innych zbiorników. Do stada ryb wpuszczano dwa drony udające cierniki z których jeden był tłuściutki, dobrze ubarwiony i lśniący a drugi wygląd miał mizerny, z ciemnymi plamami sugerującymi chorobę pasożytniczą. Każdy z dronów płynął sterowany pilotem w kierunku innego zbiornika a badacze obserwowali za którym podążą rybki. Ciekawym wynikiem tego badania było to, że wybór dobrze wyglądającego lidera był tym bardziej jednoznaczny im większa była grupa rybek. Pojedynczy ciernik w akwarium płynął za pięknisiem w 55% przypadków, a gdy elektorat był 9-osobowy, wybór osiągał 80%. Rzecz jasna, jeżeli prezentowano chudzinę, mało kto brał pod uwagę to dokąd zmierza.
Cóż – owczy pęd wydaje się regułą starą jak ewolucja. 😉

Innym ciekawym aspektem życia cierników są ich obyczaje rozrodcze. W okresie godowym samce walczą o terytoria gdzie budują gniazda do których zapraszają jak największą liczbę samic na jednorazowe randki. Samica w gnieździe wypuszcza ikrę, którą samiec niezwłocznie polewa nasieniem. Bywa, że samce o niskiej pozycji społecznej, bez terytoriów, upodabniają się wyglądem do samic i w tym przebraniu mają szansę na homo- randkę podczas której zostawiają swoje nasienie w gnieździe oszukanego samca. Do niedawna w tych kilku zdaniach można było streścić obyczaje rozrodcze cierników, jeśli ktoś nie chciał się rozpisywać nad złożonością tańca godowego, intensywnością ubarwienia samców, czy innymi aspektami życia seksualnego cierników umożliwiającymi napisanie opasłej monografii na ten temat.

Dziś możemy obserwować początek rewolucji, co nie znaczy że wszystkie dzieła o rozmnażaniu cierników stały się nieaktualne. Dwa miesiące temu ukazał się artykuł, w którym napisano, że u cierników pochodzących ze Szkockich Hebrydów zdarzają się samice przetrzymujące ikrę. Zgodnie z dotychczasowym stanem wiedzy, takie samice które z jakichś powodów nie zdeponowały ikry w gniazdach, muszą ją wydalić na zatracenie, a jeżeli to się nie stanie grozi im śmierć w wyniku zablokowania jajowodów. Zbyt częste występowanie takiej sytuacji oczywiście niepokoi biologów, gdyż może być objawem zanieczyszczenia środowiska i zagrożenia dla wszelkich ryb, nie tylko cierników. Jakie wielkie więc było zdziwienie naukowców, gdy podczas badania takich samic wydobyli z ich brzuchów żywe, niemal gotowe do wyklucia potomstwo. Maluchy, które przyszły na świat na drodze cesarskiego cięcia, ostatecznie wykluły się i zaczęły normalne życie maleńkich cierników.

Rozwijające się w jajach larwy ciernika krótko po cesarskim cięciu. Zdjęcie pochodzi z publikacji L.L. Dean i współpracowników 2019

Ta niezwykła sytuacja otworzyła serię nowych pytań sprowadzających się do kwestii – skąd u licha larwy w ciele samicy gatunku o zapłodnieniu zewnętrznym? Pierwsza hipoteza, którą wyeliminowano to obojnactwo. O takich przypadkach pisałem tutaj. Pod każdym względem larwy wydobyto z samic. Matki nie miały żadnych genetycznych ani anatomicznych elementów męskich. Ciernik jest dość konserwatywny pod tym względem (jeśli pominąć samców wychowujących młode, tudzież transwestytów) i samiec jest samcem, a samica samicą przez całe życie. Obojnactwo nie wchodzi w grę, jeśli nie zadziałamy w odpowiednim czasie srogimi dawkami hormonów. Kolejna hipoteza dopuszczała możliwość samoistnego sklonowania samic, co u niektórych ryb było obserwowane, a możecie przeczytać o tym tutaj, Jednak badania genetyczne młodych rybek wykazały nie tylko, że są w śród nich samce i samice, ale wszystkie posiadają genetyczne ślady osobnika innego niż matka, czyli powstały wskutek zapłodnienia. Opcji, że do zapłodnienia doszło w sposób tradycyjny, a samica później wciągnęła ikrę nikt poważny nie brałby pod uwagę, więc pozostaje jedyna możliwość, że u tych ryb doszło do zapłodnienia wewnętrznego.

Niby nic, powiecie. W końcu jajożyworodność zdarza się wielu gatunkom. Szacuje się, ze ten sposób wyewoluował około 35 razy w świecie ryb, ale nadal około 90% gatunków ryb kostnoszkieletowych (i 43% chrzęstnoszkieletowych) składa ikrę przed zapłodnieniem. Czyżbyśmy zatem przyłapali ewolucję na gorącym uczynku? Ciekaw jestem dalszych losów żyworodnej odmiany cierników oraz wyjaśnienia mechanizmów jakie doprowadziły do tej sytuacji. Wszak jakieś samce musiały wpaść na pomysł radykalnej odmiany aktu płciowego.

Tomasz Kijewski

Większość informacji o cierniku znajdziecie w wikipedii, al jeśli ciekawi was najnowsze odkrycie, odsyłam do publikacji:
L.L. Dean i inni: Internal embryonic development in a non-copulatory, egg-laying teleost, the three-spined stickleback, Gasterosteus aculeatus; Scientific reports 2019

Historię o wyborach przywódcy zaczerpnąłem z publikacji: D.J.T. Sumpter i inni: Consensus Decision Making by Fish; Current Biology 2008

Reklamy