Rozgryźć ślimaka
Dr Beata Jakubik z Katedry Ekologii i Ochrony Środowiska w Instytucie Biologii Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego w Siedlcach przyznaje, że badania związane z rozrodczością reprezentantów tego typu bezkręgowców, jakim są mięczaki, mogą okazać się naprawdę pasjonujące. I przynieść wyniki, które tylko potwierdzają najpotężniejsze z praw natury: dążenie do przetrwania.
Samba w zwolnionym tempie
Trzeba przyznać, że refleksja o tym, jak rozmnaża się np. ślimak winniczek, jest chyba ostatnią myślą przychodzącą do głowy przeciętnemu obserwatorowi przyrody… Mięczaki rozmnażają się płciowo, a wśród ślimaków – stanowiących największą i najbardziej zróżnicowaną gromadę typu mięczaków – można wyróżnić rozdzielnopłciowe i obojnacze. U gatunków obojnaczych występuje zapłodnienie krzyżowe, tj. w trakcie rozrodu płciowego dochodzi do wzajemnej wymiany komórek rozrodczych.
Dywagując na temat osobliwości związanych z rozmnażaniem się ślimaków, dr Jakubik wyjaśnia, dlaczego ten lądowy się ślimaczy… Otóż jest to ważny element trwającego czasem wiele godzin tańca godowego. – Poprzedza go przekazywanie informacji chemicznych zawartych w swoistym dla ślimaków feromonie, tj. substancji chemicznej służącej do zwabiania osobników w celach rozrodczych, jakim jest śluz pozostawiony przez pełzającego osobnika. Ślimak podąża za takim „afrodyzjakiem” i dogoniwszy partnera „próbuje” jego śluzu, a często jeszcze zlizuje go z powierzchni ciała. Następnie dwa osobniki wykonują „taniec” – wyjaśnia, uściślając, że chodzi o rozpoznanie partnera: czy należy do właściwego gatunku i czy już jest gotowy do rozmnażania. – Co ciekawe, niektóre gatunki, np. już wcześniej wspomniany ślimak winniczek, wytwarzają tzw. strzałki miłosne. Są to chitynowe lub wapienne „kolce” wbijane w ciało partnera. Gdy oba ślimaki wystrzelą swoje strzałki, rany nimi zadane podrażniają zwierzęta i stają się bardziej pobudzone, wówczas dochodzi do kopulacji, która trwa czasem tylko kilkanaście sekund.
Obchodzą się jak… z jajkiem
Olbrzymia różnorodność ślimaków wodnych jest wynikiem zróżnicowania warunków środowiskowych. Prowadzi to do wytworzenia różnych strategii życia. Aby je zrealizować, gatunki wytworzyły szereg przystosowań już na etapie rozwoju zarodkowego. Jest nim np. forma rozrodu płciowego: jajorodność, jajożyworodność czy żyworodność. – Jajorodność jest najbardziej rozpowszechnioną formą rozrodu ślimaków wodnych i lądowych. Rozwój zapłodnionych jaj zachodzi w osłonach jajowych poza organizmem ślimaka. Opieka nad potomstwem najczęściej kończy się w momencie złożenia jaj, chociaż wiele gatunków wykształciło szereg zabezpieczeń ich przed czynnikami środowiska – mówi dr Jakubik, precyzując, że szczególnym wyzwaniem dla ślimaków są wody słodkie. I tak wahania poziomu wody, zmiany temperatury czy następstwo pór roku to czynniki determinujące różnice w liczbie jaj, ich wyglądzie, sposobie składania czy przytwierdzania do podłoża. – Kapsuły jajowe składają ślimaki w postaci kokonów. W takiej kapsule rozwija się pojedynczy osobnik, ale czasami zawiera ona od kilku do kilkudziesięciu jaj. Bywa i tak, np. u rozdepki rzecznej, że rozwija się tylko jedno jajo, a pozostałe służą zarodkowi jako pokarm. Niektóre gatunki morskie, żerując na gąbkach, wycinają w nich dziury i składają po jednym zapłodnionym jaju. Natica buduje gniazda z piasku, a Conus kapsuły jajowe przykleja po spodniej stronie kamieni. Śródziemnomorska Galeodea składa 300 jaj w każdej kapsule, z których ostatecznie rozwija się tylko 4-12, pozostałe są zjadane – podaje przykłady.
Pytania bez odpowiedzi
U jajożyworodnych ślimaków zapłodnione jaja rozwijają się wewnątrz jajowodu, który stanowi dla nich ochronę. Młode ślimaki wylęgają się w otoczce jajowej lub samodzielnie opuszczają ciało rodzica. U małży z rodziny kulkówkowate zapłodnione jaja rozwijają się w komorach lęgowych… w skrzelach wewnętrznych. Większość jajożyworodnych gatunków ślimaków występuje jednak w środowisku morskim. Te słodkowodne to wodożytka nowozelandzka, zawójka rzeczna oraz wszystkie gatunki z rodziny żyworódkowatych, a na lądzie świdrzyk łamliwy i poczwarówki.
Żyworodność jest najrzadziej spotykaną formą rozrodu u ślimaków. Zarodek rozwija się w organizmie matki, korzystając z jej substancji odżywczych; nowo narodzony osobnik jest w pełni wykształcony. Taka form rozrodu występuje u nielicznych przedstawicieli ślimaków lądowych z rzędu trzonkoocznych.
– Ponieważ jajożyworodność jest spotykana tylko u niewielkiej liczby gatunków ślimaków, w większości morskich, pojawia się pytanie: co było przyczyną jej wykształcenia u słodkowodnych. Według jednej z koncepcji gatunki słodkowodne wykształciły się z gatunków morskich i wytworzyły szereg adaptacji do surowych warunków środowiska. Jedna z nich to jajożyworodność, która zapewnia ochronę młodym ślimakom – wyjaśnia dr Jakubik.
Świat żywy pozostaje wielką zagadką
PYTAMY dr Beatę Jakubik z Katedry Ekologii i Ochrony Środowiska w Instytucie Biologii na Wydziale Przyrodniczym UP-H w Siedlcach
Od kilkunastu lat przygląda się pani żyworódkom zasiedlającym różne typy zbiorników wodnych. Które z aspektów ich rozmnażania się zaskakują najbardziej?
Żyworódki odznaczają się rozdzielnopłciowością i dymorfizmem płciowym; różnicę między samcem i samicą widać gołym okiem: prawy czułek samca jest zgrubiały i pełni funkcję narządu kopulacyjnego. Ślimaki zaczynają się rozmnażać w trzecim roku życia. Samice żyworódek produkują pojedyncze kapsułki jajowe, które osłaniają poszczególne zarodki. Znajdują się one w torbie lęgowej „matki” według stopnia zaawansowania ich rozwoju – ich średnia liczba jest zróżnicowana i wynosi od 10 do ponad 100. Na końcu ulokowane są najstarsze – z wykształconą już muszlą. Młode rodzą się z muszlą, otoczone kapsułą jajową, która pęka po urodzeniu lub bezpośrednio przed. Samice rodzą ślimaki pojedynczo lub kilka, a przed śmiercią wszystkie.
Okazuje się, że jajożyworodność to cecha plastyczna, służąca przystosowaniu się do niekorzystnych warunków środowiskowych. Samica rodzi potomstwo z w pełni wykształconą muszlą, co stanowi lepszą ochronę przed ewentualnym drapieżnikiem. Co ciekawe, prawdopodobnie większość zarodków powstałych pod koniec lata i jesienią pozostaje w torbie lęgowej samicy i rodzi się na wiosnę następnego roku. Często w sytuacji krytycznej, np. gwałtowny spadek temperatury wody jesienią, samica rodzi wszystkie zarodki jednocześnie. W chwili śmierci „matki” żywe potomstwo dostaje się do środowiska.
Teza, że ta rzadka forma rozmnażania, jaką jest jajożyworodność miała duże, a może nawet najważniejsze znaczenie w opanowaniu środowisk słodkowodnych przez żyworódki, znajduje potwierdzenie?
Szereg cech związanych z jajożyworodnością, a mianowicie sterowanie procesem rozrodu, pojawianie się młodych ślimaków przez cały rok, ochrona zarodków przez samicę w okresie młodocianym, przyśpieszone dojrzewanie w niestabilnych warunkach środowiska, zostało utrwalonych przez dobór naturalny jako adaptacje zwiększające szanse przeżycia potomstwa. Wydawać by się mogło, że taka strategia funkcjonuje u zwierząt wyższych – kręgowców, których ewolucja postawiła na bardziej zaawansowanym stopniu rozwoju… a jednak ślimak też może. Świat żywy jest jeszcze wielką zagadką.
Jakie wyzwania stoją obecnie przed badaczami fauny zbiorników wodnych?
Na pewno są to gatunki inwazyjne, a wyrazistym przykładem ich obecności jest m.in. system podgrzanych jezior i kanałów konińskich, które masowo zasiedlił małż – szczeżuja chińska. Długość muszli największych osobników wynosi ponad 20 cm. Można powiedzieć, że dla naukowców to swoisty poligon doświadczalny, a zarazem dowód takiej ingerencji człowieka, która może spowodować nieodwracalne zmiany w środowisku naturalnym. Przez to, że zmieniamy je, naszej rodzimej przyrodzie zagrażają gatunki obce. Polska jest jeszcze krajem o dobrze zachowanej bioróżnorodności gatunkowej. Ale zmiany idą w złym kierunku. Przywołuję często słowa amerykańskiego ekologa Eugene Oduma, że człowiek stanowi jedność ze środowiskiem. To smutne, ale połowa przewidywanych przez niego zagrożeń związanych ze skutkami nierozważnych kroków człowieka już się spełniła.
Czy mamy świadomość tego, że każdy z nas ma wpływ środowisko naturalne?
Przede wszystkim człowiek nie zdaje sobie sprawy z tego, że jest częścią przyrody. Funkcjonujemy jako element łańcucha troficznego ekosystemu, tyle że obdarzony duszą, wolną wolą i rozumem. Niestety – niewłaściwie wykorzystując te cenne dary, dążąc za wszelką cenę do dominacji nad przyrodą, działamy na swoją niekorzyść. Ważnym czynnikiem jest polityka, ale nie wystarczą zmiany w prawie jednego państwa. Działania muszą odbywać się globalnie, a najistotniejszym elementem jest sprawna edukacja środowiskowa dorosłych – każdego z nas, szarych ludzi i przede wszystkim młodego pokolenia. Należy dbać o zachowanie bioróżnorodności gatunkowej a to pozwoli nam odkrywać tajemnice przyrody… bo jaki ślimak jest, każdy wie… ale czy wszystko?
Dziękuję za rozmowę.
Monika Lipińska