Środowisko

Pod ostrzałem

Numer 5/2020
Dojrzewający owoc kolczurki klapowanej. Dojrzewający owoc kolczurki klapowanej. Ron Rowan Photography / Shutterstock
Na świecie występują gatunki roślin i zwierząt, które wykształciły istne zdolności strzeleckie. Do czego to się przydaje?
Opróżniony z nasion wyschnięty owoc ­kolczurki klapowanej.Mike Laptev/Shutterstock Opróżniony z nasion wyschnięty owoc ­kolczurki klapowanej.
Kody QR do filmów wymienionych w tekście. Kody QR do filmów wymienionych w tekście.
Budowa komórki parzydełkowej. Podrażnienie knidocylu powoduje wystrzelenie (wynicowanie) sztyletu z nicią.Designua/Shutterstock Budowa komórki parzydełkowej. Podrażnienie knidocylu powoduje wystrzelenie (wynicowanie) sztyletu z nicią.
Tęgosz rdzawy poradzi sobie nawet wtedy, gdy upadnie na grzbiet.Henrik Larsson/Shutterstock Tęgosz rdzawy poradzi sobie nawet wtedy, gdy upadnie na grzbiet.
Kody QR do filmów wymienionych w tekście. Kody QR do filmów wymienionych w tekście.
Niezwykle jadowita ­kobra mozambicka. Widać tu stopień rozproszenia jadu.Stu Porter/Shutterstock Niezwykle jadowita ­kobra mozambicka. Widać tu stopień rozproszenia jadu.
Najmniejszy z kameleonów świata ­odkryty niedawno na Madagaskarze. Jego język przewyższa dwuipółkrotnie długość całego ciała.Wikimedia Commons Najmniejszy z kameleonów świata ­odkryty niedawno na Madagaskarze. Jego język przewyższa dwuipółkrotnie długość całego ciała.
Strzykwy wystrzeliwują lepkie nici obronne (narządy Cuviera) przez otwór odbytowy.Ethan Daniels/Shutterstock Strzykwy wystrzeliwują lepkie nici obronne (narządy Cuviera) przez otwór odbytowy.
Jeżozwierz indyjski. Jego kolce z licznymi mikrohaczykami stanowią broń skutecznie odstraszającą atakujące go drapieżniki.Geoffrey Kuchera/Shutterstock Jeżozwierz indyjski. Jego kolce z licznymi mikrohaczykami stanowią broń skutecznie odstraszającą atakujące go drapieżniki.
Kolce jeżozwierza cenione są przez wędkarzy. Wykonuje się z nich lekkie i niezwykle czułe spławiki.Popova Valeriya/Shutterstock Kolce jeżozwierza cenione są przez wędkarzy. Wykonuje się z nich lekkie i niezwykle czułe spławiki.

W przypadku roślin zazwyczaj chodzi o zwiększenie skuteczności rozsiewania nasion i o zdobywanie nowych terytoriów. Łacińskie „noli me tangere!” znaczy „nie dotykaj mnie!”. Podobne ostrzeżenie zawiera nazwa łacińska niecierpka pospolitego – Impatiens noli-tangere, rośliny dorastającej do 60 cm, o dużych okazałych żółtych kwiatach i soczystej łodydze. Niecierpek porasta cieniste wilgotne lasy bukowe i olszowe, nadbrzeżne zarośla, a czasem spotkamy go w zbiorowiskach chwastów. Dysponuje swoistym mechanizmem pneumatycznym, umożliwiającym skuteczne strzelanie nasionami nawet na kilka metrów. Owocem jest podłużna torebka, która gdy dojrzeje, pod wpływem dotknięcia (wystarczy kropla wody) lub wstrząsu gwałtownie pęka, wyrzucając nasiona w różnych kierunkach. Takiej minieksplozji towarzyszy wyraźnie słyszalny odgłos.

Strzela także spokrewniona z dynią pnąca roślina o nazwie kolczurka klapowana. Wykształca ona duże, do 5 cm długości, owalne kolczaste owoce, zawierające sporo wody i powietrza. Ponieważ w dojrzałych owocach wzrasta ciśnienie, pękają one nagle, wystrzeliwując do otoczenia swoją zawartość wraz z nasionami. Taki mechanizm rozsiewania jest bardzo skuteczny, o czym świadczy fakt, że roślina ma w naszym kraju status inwazyjnej i intensywnie się ją zwalcza.

Inny gatunek, tryskawiec sprężysty, zwany także oślim ogórkiem i zaliczany do rodziny dyniowatych, rośnie we wschodniej części obszaru śródziemnomorskiego. Ta płożąca się bylina rozsiewa się w niezwykły sposób. Najmniejsze dotknięcie dojrzałych owoców, przypominających kolczaste ogórki, powoduje odrywanie się ich od szypułek i odrzucanie z dużą siłą. W przeciwnym kierunku zostają wystrzelone na odległość do kilku metrów zawarte w owocach nasiona i śluz.

Jest to możliwe dzięki podwyższonemu ciśnieniu osmotycznemu panującemu wewnątrz owocu. Film o tym można obejrzeć tu: www.youtube.com/watch?v=5PyrRr52Uvc.

Obrona czy atak?

Wśród zwierząt odnajdujemy szereg gatunków o zdolnościach strzeleckich. Przykładem jest chrząszcz kanonier, a właściwie strzel bombardier, osiągający 8 mm długości. Zamieszkuje on południową i środkową część Europy, Syberię oraz zachodnią Azję. Ma dobrze rozwinięte gruczoły obronne, które produkują hydrochinon i nadtlenek wodoru. Gdy substancje te dostaną się do woreczka zawierającego enzymy, następuje gwałtowna reakcja z wydzieleniem dużych ilości ciepła. Wystrzeliwana zawartość ma odrażającą woń i osiąga temperaturę niemal 100°C. Hukowi towarzyszy kłąb dymu. Nazwa gatunkowa doskonale oddaje zdolności obronne tego niewielkiego owada, który doskonale sobie radzi z atakiem żaby czy ropuchy. Nawet w przypadku połknięcia przez płaza strzel wywołuje u niego odruch wymiotny i uchodzi z życiem. Strzela w akcji można obejrzeć tu: www. youtube. com/watch?v=Pib9qT-pccI.

Tęgosz rdzawy natomiast to jeden z największych europejskich gatunków z rodziny sprężykowatych. Jego larwy żyją w dziuplach drzew liściastych. Gdy dorosły owad upadnie na grzbiet, potrafi wystrzelić się w górę, by wylądować na odnóżach. Pomaga mu w tym wyrostek na przedpleczu, który wchodzi w zagłębienie na śródpleczu. Gdy wyrostek zostaje gwałtownie wyciśnięty z zagłębienia, odrzut katapultuje chrząszcza w powietrze. Za którymś razem na pewno upadnie, jak należy. Jak radzą sobie ze wstawaniem sprężykowate, przedstawia film: www.youtube.com/watch?v=uH4roWTUMoA.

Przejdźmy teraz do zasiedlających środowisko wodne parzydełkowców, do których należą stułbiopławy, krążkopławy i koralowce. Mają one wyspecjalizowane komórki parzydełkowe, zwane też knidocytami. Struktury te służą do obrony i zdobywania pokarmu. Są to pęcherzyki z długą zwiniętą nicią albo przewodem w środku, które przy mechanicznym lub chemicznym podrażnieniu wystającej nieruchomej rzęski zostają wystrzelone z dużą siłą i prędkością ok. 3 m/s, a następnie wbijają się w ciało napastnika albo potencjalnej ofiary lub je oplątują. Nić jest drożna i wprowadza substancje trujące do ciała ofiary. Mechanizm ten opiera się na działaniu ciśnienia osmotycznego, które – pod wpływem bodźca podrażniającego – nagle wzrasta w kapsułce w wyniku uwolnienia do cytoplazmy dużej liczby jonów.

Do najbardziej toksycznych parzydełkowców należą rurkopław bąbelnica, zwany także żeglarzem portugalskim, meduza osa morska i ukwiał Aiptasia pallida. Ich jad zawiera m.in. neurotoksyny. Wydzielina bąbelnicy bogata jest w fyzalitoksynę, należącą do najsilniejszych hemolizyn (prowadzą do rozpadu erytrocytów) spotykanych w świecie zwierząt. Powoduje ona także zaburzenia akcji serca i trudności w oddychaniu na skutek porażenia mięśni brzucha i przepony. Zetknięcie skóry z czułkami osy morskiej, posiadającymi miliony parzydełek, też może prowadzić do tragicznych skutków. Jad wielu meduz wywołuje tylko miejscowe objawy skórne, jednak przy powtórnych oparzeniach rozwijają się też ogólne objawy zatrucia w postaci nieraz gwałtownych i ciężkich zaburzeń oddychania (trudno wykonać wdech). U większości parzydełkowców wyrzut nici powoduje zniszczenie komórki parzydełkowej.

Napluć

Mianem kobry plującej określa się grupę jadowitych węży zarówno afrykańskich, jak też południowoazjatyckich, które wykształciły umiejętność precyzyjnego plucia, a więc miotania jadem w oczy przeciwnika lub ofiary. Jad jest wystrzykiwany przez ustawione do przodu kanaliki w zębach jadowych i z łatwością ulega rozpyleniu, co prowadzi do objęcia jego zasięgiem znacznej powierzchni. Kobry plujące mogą być niebezpieczne również dla człowieka, o czym świadczą ślady jadu widoczne nieraz na szybie terrarium z tym gadem w warszawskim zoo.

Strzelczyk indyjski zwany pryskaczem to słodkowodna rybka dorastająca do 30 cm, która potrafi strumieniem wody strącić owada siedzącego nad brzegiem. Ryba trzyma się powierzchni i poluje, wystrzeliwując z pyska strumień na odległość 1,6 m. W tym celu z języka zaczepionego o rowek w podniebieniu ryba formuje tubę, a potrzebne do wyrzutu wysokie ciśnienie spowodowane jest skurczem komory skrzelowej. Strzelczyk bierze pod uwagę załamanie światła między wodą a powietrzem. Gdyby celował do obiektu obserwowanego spod wody bez uwzględniania tej poprawki, toby nie trafił. A jednak rzadko pudłuje, zatem najwyraźniej uwzględnia to zjawisko optyczne, za sprawą którego obiekt zdaje się być tam, gdzie go faktycznie nie ma. Film z polującym strzelczykiem jest do obejrzenia tu: www.youtube.com/watch?v=voy0aX8SXYU.

Języki i odbyty

Językiem posługują się kameleony, znane z możliwości zmieniania kolorów, za których pomocą komunikują się ze sobą i wyrażają emocje. Polując na owady czy pająki, a nawet myszy i małe ptaki, wystrzeliwują w mgnieniu oka ten narząd, który długością dorównuje im samym, a u najmniejszych gatunków, np. u opisanego w 2012 r. Brookesia micra z Madagaskaru, jest 2,5 razy dłuższy niż samo zwierzę. Język kameleona znajduje się w specjalnej torbie pod gardłem. Otacza go powłoka kolagenowej tkanki, ukrytej w rurkowatym mięśniu. Podczas skurczu mięsień ten naciska powłokę, która sprawia, że język wyskakuje jak sprężyna. Koniec języka ma formę przyssawki i pokrywa go lepki śluz, co ułatwia schwytanie ofiary. Czas dosięgnięcia owada tym narządem wynosi 0,01 s. Pokaz umiejętności „językowych” można zobaczyć tu: www.youtube.com/watch?v=z3oh73amxQo.

Z kolei otwór odbytowy przydaje się żyjącym na dnie morskim strzykwom. Mają one wydłużone ciało z miękką ścianą, szkielet wewnętrzny zredukowany do igiełek i otwór gębowy otoczony czułkami. Ze względu na charakterystyczny kształt nazywa się je ogórkami morskimi. Gdy te szkarłupnie czują się zagrożone, wystrzykują (stąd polska nazwa) przez otwór odbytowy nitkowate, pokryte lepką trucizną narządy wewnętrzne – organy Cuviera wraz z tylną częścią przewodu pokarmowego oraz częścią tzw. płuc wodnych. Elementy te zostają potem szybko zregenerowane. Ten odruch odrzucenia części ciała (występujący głównie u bezkręgowców i jaszczurek) ma ratować im życie. Co ciekawe, ok. 50 gatunków strzykw komercyjnie poławia się lub hoduje, a następnie wykorzystuje w kuchniach azjatyckich. Jadane są one na surowo, gotowane, solone i wysuszone. Szczególnie intensywnie poławiane są trepang japoński i trepang królewski. Wyrzut wnętrzności pokazano tu: www.youtube.com/watch?v=wXf_YodWw40.

Z drugiego końca korzysta też skunks zwyczajny, wszystkożerny ssak wielkości kota domowego. W sytuacji zagrożenia wystrzeliwuje on cuchnącą ciecz na odległość do 6 m. Strumień wydzieliny gruczołów okołoodbytowych odznacza się nadzwyczaj przykrym zapachem, który może być wyczuwalny z odległości nawet 6 km. W skład tej śmierdzącej mieszaniny wchodzą związki organiczne, wśród których dominuje merkaptan butylowy (ciecz). Podobnie do niego zbudowany jest inny związek chemiczny – merkaptan metylowy (gaz), nadający zapach ludzkim odchodom. Zagrożone zwierzę odwraca się tyłem do przeciwnika, ostrzegawczo unosi ogon, drepcze w miejscu, następnie wygina ciało w łuk i celuje cieczą w oczy wroga. Smród wydzieliny bardzo trudno jest usunąć, a jej składniki mają też właściwości żrące, dlatego w razie dostania się do oczu mogą spowodować czasową ślepotę.

Kolce i strzałki

Należące do gryzoni jeżozwierzowate mają kolce (do 40 cm długości), które zostały przekształcone z włosów i pokrywają grzbietową stronę ich ciała. Zakończenia kolców mają malutkie harpuny, które otwierają się dopiero w ciele ofiary, lub zaopatrzone są w ząbki przecinające skórę. Czujący zagrożenie jeżozwierz odwraca się tyłem, stroszy i uderza napastnika ogonem, wbijając w niego kolce. Kiedyś wierzono, że potrafi nawet strzelać kolcami. Z takich kolców wytwarza się wodoodporne i lekkie spławiki dla wędkarzy.

Na koniec tego zestawienia przywołajmy strzałkę miłosną ślimaków, wapienny lub chitynowy twór, którego kształt zależy od gatunku. Strzałka zostaje wystrzelona na zewnątrz w czasie kopulacji i wbita w ciało partnera (będącego jednocześnie partnerką, bo ślimaki są obojnakami), którego pobudza mechanicznie i chemicznie. Potem dochodzi do wynicowania prącia i przekazania spermatoforów.

Przedstawione powyżej przykłady występujących w świecie organizmów żywych zdolności strzeleckich, zapewniających przewagę jednych gatunków nad drugimi, ukazują niezwykłą pomysłowość natury, która wynalazła wielokrotnie podobne rozwiązania w różnych grupach roślin i zwierząt, wykorzystując prawa panujące w świecie fizyki i chemii.

01.05.2020 Numer 5/2020

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną