W Europie ptak zwany kukułką pospolitą stosuje podstępną strategię wychowywania swoich dzieci. Po pierwsze, samica kukułki znajduje gniazdo zbudowane przez ptaka innego gatunku. Na przykład, może to być trzcinniczek wielki. Następnie zakrada się do gniazda tego ptaka, składa jajo i odlatuje. Ptaszniki często przyjmują nowe jajo. Rzeczywiście, opiekują się nim razem z własnymi jajami.
Później sprawy przybierają zły obrót.
Piskak kukułki wykluwa się przed pisklętami trzcinniczka. I chce mieć dla siebie cały pokarm po rodzicach jemiołuszki. Młoda kukułka wpycha więc na swój grzbiet jaja pliszki górskiej, jedno po drugim. Opiera stopy na bokach gniazda i przewraca każde jajo przez krawędź. Smash!
„To niesamowite” – zauważa Daniela Canestrari. Jest ona biologiem, który bada zachowania zwierząt na Uniwersytecie w Oviedo w Hiszpanii. Te pisklęta „stoją tak długo, aż jajko po prostu wypadnie.”
Dla ptaków szponiastych nie jest to aż tak niesamowite. Z jakiegoś powodu, rodzice warblera nadal karmią pisklę kukułki, nawet jeśli ich własne potomstwo odeszło. „To jest bardzo złe dla rodziców, ponieważ tracą oni wszystkie swoje pisklęta” – mówi Canestrari.
Kukułka pospolita jest jednym z przykładów pasożyta czerwia. Takie zwierzęta podstępnie zmuszają inne zwierzęta do wychowywania swoich młodych. Podkradają swoje jaja do gniazd innych rodziców.
Pasożyty czerwia „w zasadzie szukają zastępczych rodziców” – mówi Mark Hauber, biolog. Studiuje on zachowania zwierząt na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. Ci „zastępczy rodzice” są również nazywani „żywicielami”. Żywiciele ci następnie karmią i chronią potomstwo pasożyta.
Naukowcy uważają to zachowanie za intrygujące. I zaobserwowali je u ptaków, ryb i owadów.
Niektórzy badacze analizują, czy żywiciele rozpoznają obce jaja. Inni badają, w jaki sposób żywiciele rozwijają mechanizmy obronne przed takimi pasożytami. I co zaskakujące, jeden z zespołów dowiedział się, że pasożyty czerwia nie są same złe. Czasami faktycznie pomagają swojej przybranej rodzinie.
Artur Homan
Tutaj wychowuj moje dzieci
Niektóre zwierzęta nie opiekują się swoimi młodymi. Po prostu zostawiają swoje potomstwo, by samo sobie radziło. Inne zwierzęta odgrywają bardziej aktywną rolę. Szukają pożywienia, aby nakarmić swoje rosnące młode. Chronią również swoje młode przed drapieżnikami i innymi niebezpieczeństwami. Takie obowiązki do szansy ich potomstwo będzie go do dorosłości.
Ale opieka dla młodych zwierząt wymaga dużo energii. Dorośli, którzy zbierają jedzenie dla niemowląt, mogliby zamiast tego spędzić ten czas na karmieniu siebie. Obrona ich gniazda przed drapieżnikami może również spowodować, że rodzic zostanie ranny lub zabity.
Pasożyty czerwia, które podstępem zmuszają kogoś innego do wykonania pracy, mogą czerpać korzyści z wychowywania potomstwa – bez ponoszenia kosztów. Wszystkie zwierzęta chcą przekazać kopie swoich genów następnemu pokoleniu. Im więcej młodych przeżyje, tym lepiej.
Nie wszystkie pasożyty czerwia są tak paskudne jak zwykła kukułka. Niektóre pasożytnicze pisklęta ptaków dorastają razem z ich żywicielami. Jednak te pasożyty mogą nadal powodować problemy. Na przykład, pasożytnicze pisklę może być chciwe na jedzenie. Wtedy niektóre pisklęta w rodzinie zastępczej mogą głodować.
Niektórzy gospodarze walczą z tym. Uczą się rozpoznawać obce jaja i podrzucają je. A jeśli gospodarze widzą pasożytniczego ptaka, atakują go. Wśród owadów, gospodarze biją i żądlą intruzów.
Ale gospodarze czasami po prostu akceptują pasożyta. Jego jajo może wyglądać tak podobnie do ich własnego, że gospodarze nie mogą ich odróżnić. Po wykluciu się jaja, gospodarze mogą podejrzewać, że pisklę nie jest ich, ale nie chcą ryzykować zaniedbania go. Gdyby się mylili, zabiliby jedno ze swoich młodych. Wychowują więc młodego pasożyta obok własnego potomstwa.
Beżowe jajo, niebieskie jajo
Jak bardzo jajo musi przypominać jajo gospodarzy, aby ci przybrani rodzice je zaakceptowali? Niektórzy naukowcy badali to za pomocą modeli jaj wykonanych z materiałów takich jak glina, gips czy drewno. Hauber wypróbował bardziej zaawansowaną technikę.
Wykonał fałszywe jaja za pomocą druku 3D. Technologia ta pozwala na tworzenie trójwymiarowych obiektów z plastiku. Maszyna topi plastik, a następnie umieszcza go w cienkich warstwach, aby zbudować pożądany kształt.
Z pomocą tej techniki badacze stworzyli sztuczne jaja o subtelnych różnicach kształtu. Następnie obserwowali, jak żywiciele reagują na różne kształty.
Zespół Haubera skupił się na tchórzofretkach. Te pasożyty czerwia żyją w Ameryce Północnej. Składają jaja w gniazdach amerykańskich robinii.
Jaja robinii są niebiesko-zielone i nie mają plamek. Natomiast jaja ptaka krowiego są beżowe i nakrapiane. Są one również sporo mniejsze niż jaja robinii. Często robin wyrzuca jajo krowy.
Hauber zastanawiał się, jak bardzo jaja krowy musiałyby przypominać jaja robina, aby zostały zaakceptowane. Aby się tego dowiedzieć, jego zespół wydrukował w technologii 3D 28 fałszywych jaj. Badacze pomalowali połowę jaj na beżowo, a drugą połowę na niebiesko-zielono.
Wszystkie sztuczne jaja były mniej więcej w zakresie rozmiarów prawdziwych jaj krowich ptaków. Ale niektóre z nich były nieco szersze lub dłuższe niż przeciętne. Inne były nieco cieńsze lub krótsze niż zwykle.
Zespół następnie odwiedził gniazda robinii na wolności. Badacze podkradli do gniazd fałszywe jaja. Przez następny tydzień sprawdzali, czy robinie zachowały – lub odrzuciły – fałszywe jaja.
Wyniki sugerują, że kowboje odniosłyby większy sukces w gniazdach robinii, gdyby ewoluowały w kierunku składania niebiesko-zielonych jaj.
Robiny odrzuciły 79 procent beżowych jaj. Ale zachowały wszystkie niebiesko-zielone jaja, nawet jeśli były mniejsze niż normalne jaja robinów. Niewielkie różnice w kształcie wśród fałszywych niebiesko-zielonych jaj nie wydawały się robić różnicy. „Bez względu na kształt, akceptują te jaja” – relacjonuje Hauber. Tak więc, podsumowuje, „Robinie wydają się zwracać mniejszą uwagę na rozmiar, a większą na kolor.”
Obce dzieci
Pasożytnictwo na czerwiu zdarza się również u ryb. Ale jak dotąd naukowcy znaleźli je tylko u jednego gatunku: suma kukułkowego. Ryba ta żyje w jeziorze Tanganika (Tan-guh-NYEE-kuh) we wschodniej Afryce.
Jej żywicielami są gatunki ryb zwane pyszczakami (SIK-lidz). Podczas godów samica pielęgnicy składa jaja na dnie jeziora. Następnie szybko zbiera jaja do pyska i przenosi je przez kilka tygodni. Po wykluciu się z jaj małe rybki wypływają z jej pyska.
Kotik kukułka zakłóca ten proces. Gdy samica pielęgnicy składa jaja, samica suma wbiega i składa jaja w tym samym miejscu lub w pobliżu. Jaja pielęgnic i sumów zostają wymieszane. Pielęgnica zbiera później jaja własne i suma.
Małe sumiki wykluwają się w jamie gębowej pielęgnicy, a następnie zjadają jej własne jaja. Wylęgające się z jej pyska młode wyglądają zupełnie inaczej niż pielęgnice.
„To tak, jakby ludzka kobieta urodziła obcego” – mówi Martin Reichard. Jest on biologiem, który bada, jak zwierzęta oddziałują na swoje środowisko. Reichard pracuje w Czeskiej Akademii Nauk w Brnie, w Republice Czeskiej.
Reichard zastanawiał się, czy pielęgnice wykształciły mechanizmy obronne przeciwko sumowi kukułkowemu. Niektóre gatunki pielęgnic żyją w jeziorze Tanganika razem z sumami od dawna. Jednak pielęgnice w innych jeziorach afrykańskich nigdy nie spotkały suma kukułkowego.
Aby zbadać sprawę, jego zespół obserwował suma kukułczego i pielęgnicowate w laboratorium. Jeden gatunek pielęgnic pochodził z jeziora Tanganika, a inne pochodziły z różnych jezior. Badacze umieścili sumy kukułcze z różnymi gatunkami pielęgnic w zbiornikach.
Później zespół Reicharda złapał samice pielęgnic. Do pyska każdej z ryb wlali wodę. To wypłukało jaja. Stwierdzono, że pielęgnice z jeziora Tanganika są znacznie mniej skłonne do przenoszenia ikry suma niż inne pielęgnice.
Badacze zastanawiali się, czy pielęgnice z jeziora Tanganika wypluwają jaja suma. Aby się tego dowiedzieć, umieścili samice pielęgnic z jeziora Tanganika w jednym zbiorniku. Samice pielęgnic z innego afrykańskiego jeziora, zwanego Lake George, trafiły do osobnego zbiornika.
Następnie naukowcy zebrali jaja suma i zapłodnili je w naczyniu. Do ust każdej samicy pielęgnicy wrzucili sześć jajeczek suma. Przez następny dzień zespół liczył, ile sumowych jaj wylądowało na podłodze każdego zbiornika.
Tylko siedem procent pielęgnic z jeziora George wypluło sumowe jaja. Ale 90 procent pielęgnic z jeziora Tanganika wypluło jaja suma.
Nie jest jasne, skąd pielęgnice z jeziora Tanganika wiedzą, żeby odrzucić intruzów. Być może jaja suma czują się inaczej w ustach pielęgnic ze względu na ich kształt i wielkość. A może smakują inaczej.
Ta obrona ma jednak pewien minus. Czasami pielęgnice z jeziora Tanganika wypluwają własne jaja wraz z ikrą suma. Tak więc ceną za pozbycie się pasożytniczych jaj było poświęcenie kilku własnych. Jak twierdzi Reichard, koszt ten jest „dość wysoki.”
Pasożytniczy współlokatorzy
Pasożyty czerwia nie zawsze są złą wiadomością. Canestrari odkrył, że niektóre pasożytnicze pisklęta, które pomagają swojej przybranej rodzinie.
Canestrari bada gatunek żywiciela zwany wroną padliną. Początkowo nie koncentrowała się na pasożytnictwie czerwia. Chciała po prostu poznać zachowanie wron.
Ale niektóre gniazda wron zostały spasożytowane przez kukułki plamiste. Kiedy jaja kukułek wykluły się, pisklęta nie wypchnęły kurzych jaj z gniazda. Dorastały razem z pisklętami wron.
„W pewnym momencie zauważyliśmy coś, co nas naprawdę zastanowiło” – mówi Canestrari. Gniazda zawierające pisklę kukułki wydawały się bardziej prawdopodobne, aby odnieść sukces. Oznacza to, że co najmniej jedno pisklę wrony przeżyło wystarczająco długo, aby wyfrunąć, lub wylecieć na własną rękę.
Badacze zastanawiali się, czy powód ma coś wspólnego z drapieżnikami. Sokoły i dzikie koty czasami atakują wronie gniazda, zabijając wszystkie pisklęta. Czy kukułki mogą pomóc w obronie gniazd przed tymi napastnikami?
Badacze wiedzieli, że kiedy podnieśli kukułki, ptaki wydzieliły śmierdzący płyn. One „zawsze, zawsze produkują tę okropną substancję, która jest absolutnie obrzydliwa” – mówi Canestrari. Zastanawiała się, czy kukułki odchudzają drapieżniki za pomocą tej cieczy.
Naukowcy znaleźli więc wronie gniazda zawierające pisklę kukułki. Przenieśli kilka kukułek do gniazd, które nie były spasożytowane. Następnie badacze monitorowali, czy gniazda się udały. Obserwowali również gniazda, które nigdy nie zawierały pisklęcia kukułki.
Około 70 procent gniazd wron z dodanymi pisklętami kukułki odniosło sukces. Ta stawka była podobna do tej dla piskląt w spasożytowanych gniazdach, które zachowały swoje kukułki.
Ale wśród gniazd, z których usunięto pisklęta kukułki, tylko około 30 procent odniosło sukces. I ten wskaźnik był podobny do tego, co widać w gniazdach, które nigdy nie posiadały kukułki.
„Obecność kukułki powodowała tę różnicę” – podsumowuje Canestrari.
Następnie badacze sprawdzili, czy drapieżniki nie lubią cuchnącego sprayu kukułki. Zebrali ciecz do probówki. Później rozsmarowali go na surowym mięsie kurczaka. Następnie zaoferowali oczyszczone mięso kotom i sokołom.
Drapieżniki kręciły nosami. Większość kotów „nawet nie dotknęła mięsa”, mówi Canestrari. Ptaki miały tendencję do podnoszenia go, a następnie odrzucenia go.
Więc pisklęta kukułki wydają się chronić gniazda wron. „Gospodarz zyskuje jakąś korzyść,” mówi. „W pewnych okolicznościach pisklę kukułki nie jest czymś złym.”
Naukowcy uważają pasożyty czerwia za fascynujące, ponieważ są one rzadkie. Większość ptaków dba o swoje młode, zamiast przerzucać pracę na kogoś innego. Zauważa Hauber, pasożyty czerwia „są wyjątkiem od reguły.”
Uwaga: Ten artykuł został zaktualizowany 15 października 2019 r., aby naprawić definicję pasożyta czerwia i wyjaśnić eksperyment opisany w ostatniej sekcji.