![Claviger testaceus, materiały prasowe](/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/202102/Claviger%20testaceus2.jpg.webp?itok=rc4qsRFM)
Występujący w Polsce chrząszcz rozrożek nie przeżyje bez kolonii mrówek, choć jego odlegli, drapieżni przodkowie żyli dużo swobodniej. Czemu tak się stało? Naukowcy wyjaśniają to, sięgając po zaawansowaną mikrotomografię komputerową i zaglądając do głowy maleńkiego rozrożka.
Mrówki w eocenie (czyli epoce, która trwała ok. 22 mln lat i skończyła się ok 33,9 mln lat temu - przyp. PAP) zdominowały środowiska lądowe. Dr hab. Paweł Jałoszyński z Muzeum Przyrodniczego Uniwersytetu Wrocławskiego przypomina, że stały się one jednymi z nielicznych zwierząt zwanych inżynierami ekosystemów, zdolnymi znacząco przebudowywać swoje otoczenie i wpływać na los innych jego mieszkańców. Wszystkie inne bezkręgowce dna lasu, ale i te związane z roślinnością aż po korony drzew, w trakcie ostatnich 40 mln lat ewolucji miały do czynienia z agresywnymi, występującymi w olbrzymich liczbach i niezwykle plastycznymi mrówkami.
"Ta koegzystencja, a wraz z nią drapieżnictwo i konkurencja, zmieniły bieg ewolucji wielu grup owadów, których morfologia, zachowania i fizjologia musiały poradzić sobie z presją ze strony mrówek. W ten sposób powstała wielka rozmaitość nowych przystosowań, a wszechobecne mrówki nadal mają olbrzymi wpływ na życie na Ziemi" - pisze naukowiec w informacji przesłanej PAP.
Wytworzenie zachowań socjalnych, specjalizacja kast i życie w wielkich koloniach pomogły mrówkom osiągnąć dzisiejszą różnorodność gatunków i form ciała. Pojawienie się społeczności, w których robotnice utrzymują stałe warunki, gromadzą pożywienie, a także organizują śmietniki dla produkowanych odpadków, przyciągnęło do gniazd mrówek również wielką liczbę innych owadów. Myrmekofile, organizmy w mniejszym lub większym stopniu związane z koloniami mrówek, wykorzystują te zasoby, a także ochronę, jaką daje bezpieczne wnętrze gniazda i strzegący go żołnierze. Wolnożyjące gatunki same jednak musiały rozwiązać dużą liczbę problemów, by mogły przystosować się do życia z mrówkami. Samo wejście do pilnie strzeżonej kolonii może skończyć się śmiercią; bytowanie wśród agresywnych gospodarzy też nie jest sielanką; a pożywienie wewnątrz gniazda jest nie tylko pilnowane, ale też precyzyjnie racjonowane przez wyspecjalizowane robotnice - zauważa dr Jałoszyński.
Mimo tych trudności wiele myrmekofili tak doskonale przystosowało się do bytowania w koloniach mrówek, że dzisiaj nie potrafi już samodzielnie przeżyć bez swoich gospodarzy. Jednym z przykładów najbardziej ekstremalnych adaptacji jest występujący w Polsce chrząszcz rozrożek (Claviger testaceus) z rodziny kusakowatych (Staphylinidae). Rozrożki - jak tłumaczy naukowiec z UWr - są maleńkie, o długości ciała ok. 2 mm. Są to też jedne z najbardziej tajemniczych europejskich chrząszczy. Owady te są kompletnie ślepe i bezskrzydłe. Nie potrafią też samodzielnie pobierać pokarmu. Manipulują mrówkami w taki sposób, że robotnice je karmią i przenoszą w nowe miejsca. Nikt jednak nigdy nie znalazł larwy rozrożka, mimo prawie dwustu lat starań... Nie wiadomo nic na temat ich cyklu rozwojowego.
![Claviger testaceus, materiały prasowe](/sites/default/files/inline-images/Claviger%20testaceus1.jpg)
Pomimo wielu badań dotychczas udało się tylko ustalić, że rozrożki wydzielają ze swoich gruczołów związki chemiczne, które zmuszają mrówki do opiekowania się chrząszczami; płynny pokarm przechodzi "z ust do ust", a w razie niebezpieczeństwa robotnice chronią swoich współlokatorów.
Jednak przodkowie rozrożków byli drapieżnikami żyjącymi w ściółce leśnej; rekonstrukcje filogenetyczne pozwalają domyślać się u nich długich, mocnych żuwaczek, w pełni wykształconych oczu i skrzydeł. Życie w mrowiskach wymagało poważnych zmian struktur ciała.
Żeby odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób u przodków rozrożków zachodziły przekształcenia szkieletu, mięśni i innych części ciała - grupa badaczy polskich, chińskich i niemieckich zajrzała do wnętrza ciała tych mikroskopijnych owadów. Za pomocą zaawansowanej mikrotomografii komputerowej odtworzono w najdrobniejszych szczegółach i w trzech wymiarach każdy mięsień, centralny układ nerwowy, przewód pokarmowy i inne szczegóły budowy, niemożliwe do zbadania tradycyjnymi metodami.
![Claviger testaceus, materiały prasowe](/sites/default/files/inline-images/Claviger%20testaceus2.jpg)
Ustalono po raz pierwszy, że narządy gębowe drapieżnych przodków rozrożków zmniejszyły część ze swoich elementów, np. żuwaczki i głaszczki. Równocześnie niezwykłej rozbudowie uległy struktury pokryte zwykle krótkimi włoskami, które u dzisiejszego rozrożka tworzą wielkie "urządzenia kapilarne", w których gęste i długie szczeciny pozwalają wciągnąć kroplę płynnego pokarmu z aparatu gębowego mrówki wprost do własnej gardzieli - opisuje Paweł Jałoszyński.
Wiele mięśni głowy, związanych z żuwaczkami i szczękami, uwsteczniło się, a niektóre zupełnie zniknęły. Ciemności panujące w koloniach mrówek spowodowały nie tylko całkowitą utratę oczu; teraz można było jednoznacznie wykazać, że zanikły całkowicie również nerwy optyczne i ośrodki wzroku w mózgu. Silnie zredukowana jest większość mięśni związanych z lotem, natomiast pokrywy skrzydłowe stały się bardziej skomplikowane niż u drapieżnych przodków rozrożka. "Zamek" spinający obydwie pokrywy skomplikował się - i wraz ze zmianą kształtu samych pokryw zapewnia on zwiększoną odporność na nacisk wywołany chwytaniem chrząszczy żuwaczkami przez mrówki, podczas przenoszenia w inne miejsca. Potężne gruczoły wewnątrz głowy i tułowia produkują substancje atrakcyjne dla robotnic. Strategiczne rozmieszczenie ujść tych gruczołów pozwala chrząszczom odwracać uwagę mrówek od najbardziej wrażliwych regionów ciała, i równocześnie zapewnia odpowiednią pozycję przy karmieniu.
Rozrożki i podobne im ekstremalne myrmekofile kryją jeszcze wiele tajemnic - zauważa taksonom z UWr. Współcześni entomologowie coraz częściej sięgają po metody eksperymentalne, jeszcze niedawno stosowane głównie w badaniach kosmicznych, fizyce cząstek elementarnych czy zaawansowanej medycynie. Trójwymiarowym rekonstrukcjom narządów wewnętrznych entomologia zawdzięcza wielki renesans badań morfologicznych i olbrzymią ilość nowych danych. Dzięki nim odpowiadamy na pytania, w jaki sposób ewoluują niezwykłe przystosowania i jak przychodzą na świat nowe gatunki.
Rozrożek został opisany w roku 1790; jego tajemnice czekały na rozwiązanie 230 lat.
Więcej na ten temat - na stronie TEJ i TEJ publikacji.
Nauka w Polsce - PAP
zan/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.