Środowisko

Z życia komarów

Numer 12/2019
Samice komarów brzęczących formują na wodzie pakiet ­zawierający ok. 200 jaj. Samice komarów brzęczących formują na wodzie pakiet ­zawierający ok. 200 jaj. Marek W. Kozłowski
Kiedy te owady pojawiły się na świecie? Jaka woda je odstrasza? Które omijają ludzi? Jak organizmy chorobotwórcze „odkryły”, że mogą przenosić się wraz z komarami? Dlaczego w przełyku komara znajdują się dwie pompy? Jak reagują larwy na drapieżnika?
Jaja ­doskwierów mają mocne osłony i ­dzięki temu mogą przeczekać długie okresy poza wodą.Wikimedia Commons/Wikipedia Jaja ­doskwierów mają mocne osłony i ­dzięki temu mogą przeczekać długie okresy poza wodą.
Larwa komara z rodzaju Culex otoczona nitką odchodów.Wikimedia Commons/Wikipedia Larwa komara z rodzaju Culex otoczona nitką odchodów.

Najstarszy znany gatunek komara o nazwie Barmaculex antiquus pochodzi z bursztynu birmańskiego, a jego wiek określono na 99 mln lat, co oznacza, że żył w okresie środkowej kredy. Osobnik ten ma wyraźnie „komarowaty” wygląd oraz zaopatrzony jest w ssawkę, z której mógł robić użytek, podsysając np. liczne wtedy dinozaury. Paleontolodzy uważają jednak, że komary (dokładnie: przedstawiciele rodziny komarowatych, Culicidae, muchówek liczących obecnie ponad 3,5 tys. gatunków) mogły powstać nawet kilkadziesiąt milionów lat wcześniej. Sugerują to m.in. zachowane z okresu jury wykopaliska spokrewnionych z komarami wodzieni (Chaoboridae), których larwy hodowcy podają rybkom akwariowym. Niestety, nie znamy szczegółów życia przodków komarów. Nie wiemy, gdzie składały jaja, jak się parzyły, czy bardziej korzystały z krwi zwierząt, czy z jakichś zasobów cukrów (w jurze nie było jeszcze roślin kwiatowych, a więc i kwiatowego nektaru). A może w formie dorosłej w ogóle nie pobierały pokarmu, jak czynią to obecnie wszystkie wodzienie.

Nie wiadomo też, kiedy liczne organizmy pasożytnicze i chorobotwórcze zaczęły „odkrywać” komary jako dogodne linie lotnicze, pozwalające na infekcję nowych żywicieli. Bycie przenosicielem takich organizmów nie jest dla komara bynajmniej żadną strategią przetrwania, natomiast dla organizmów wykorzystujących komary – jak najbardziej. Ciesząc się z pewnej „obojętności” komarów na spełnianie tej funkcji (chorobotwórcze dla kręgowców mikroorganizmy nie wywołują poważniejszych dolegliwości u tych owadów), organizmy takie stały się nieodłącznymi towarzyszami życia wielu przedstawicieli komarowatych. Od „specjalnych” pasożytów rozmaitych ssaków, jak nicienie (filarioza, dirofilarioza) czy gzy (infekcja przenoszonymi przez komary gzami Dermatobia hominis), po cały zespół chorobotwórczych organizmów, jak pierwotniaki (malaria) czy wirusy (żółta febra, zika, denga, gorączka Zachodniego Nilu).

Wewnętrzne pompy

W przełyku komara znajdują się dwie mięsiste pompy przedzielone zastawką. Badania wykazały, że przy pobieraniu krwi ten dwupompowy mechanizm działa synchronicznie, umożliwiając wyprowadzenie dużej porcji krwi z naczynia włosowatego skóry w czasie zaledwie kilku minut. Pompa ślinowa jest oddzielona od ssącej i wtłacza w oddzielną igłę ssawki ślinę, która ma zapobiegać stężeniu krwistego pokarmu. Układ taki powoduje, że krew pobrana od jednego żywiciela może spotkać się z krwią innego żywiciela dopiero w dalszych odcinkach przewodu pokarmowego komara, ale nie ma kontaktu z ustrojem drugiego żywiciela.

Aparat kłująco-ssący komara składa się z sześciu współpracujących ze sobą igiełek otoczonych w spoczynku futeralikiem z części wargi dolnej. Dwie z tych igiełek pełnią funkcję piłkowanych noży przecinających tkanki, dwie rozchylają utworzoną w skórze jamkę, torując drogę dwóm środkowym, które zawierają kanaliki. Jedna z tych dwóch igiełek penetruje naczynie w skórze i wyprowadza krew, druga wprowadza do ranki ślinę. Jak więc komar zaraża? Właśnie przez ślinę! Wszystkie znane mikroorganizmy chorobotwórcze roznoszone przez te owady muszą umieć przeniknąć przez nabłonek jelita komara i znaleźć drogę do ślinianek. Nie ma – na nasze szczęście – tej umiejętności wirus HIV i wiele innych mikroorganizmów roznoszonych np. przez kleszcze. Nasze krajowe komary są ciągle zadziwiająco sterylne w porównaniu z żyjącymi w tropikach, które odpowiadają za rozprzestrzenianie się wielu poważnych chorób epidemicznych, w tym malarii, najbardziej śmiercionośnej obecnie choroby zakaźnej.

Ciekawe, że pewna część gatunków komarowatych w ogóle nie potrzebuje krwi do rozmnażania się, a zarówno samice, jak i samce odżywiają się nektarem, spadzią lub owocami, bez nękania ludzi i innych organizmów zasobnych w odżywczą substancję. Te jednak, które odnalazły w trakcie ewolucji drogę do podniesienia wydajności rozrodu poprzez zaopatrywanie się w słuszne porcje krwi, robią to zwykle w dwu lub nawet większej liczbie cykli składania porcji jaj połączonych za każdym razem z przynajmniej jednorazowym pobraniem krwi. Właśnie to cykliczne przystępowanie do rozrodu otworzyło możliwość pasożytom i mikroorganizmom do użycia ich we własnym cyklu rozrodczym. U samic cykliczny apetyt na krew pojawia się dopiero po sparzeniu się z samcem. Komarze samice są zwykle monoandryczne (parzą się tylko raz) i pobierają zapas plemników na obsługę jaj przez całe życie, trwające przynajmniej kilka tygodni. Do złożenia porcji jaj wystarczy jednorazowa uczta, chyba że zostanie ona przerwana „nieterminalnie” przez ogon, łapę lub rękę potencjalnego gospodarza. Wtedy samica próbuje pić ponownie. Nasycona krwią i ociężała, ląduje w jakimś zacisznym miejscu i w ciągu kilku dni „zamienia” porcję krwi na porcje jaj.

Chociaż determinacja samic komarów w dobraniu się do nas może się wydać samobójcza, nie zapominajmy, że człowiek ze swoją wyjątkową precyzją używania przednich kończyn do pielęgnacji ciała, w tym stosowania ich jako pacek, pojawił się w ewolucji owadów względnie niedawno. Ciągle jeszcze większość krwiopijnych komarów preferuje odwiedziny u ptaków, gryzoni, jaszczurek, bydła i innych czworonogów, dostosowując się często do odpowiedniej pory, kiedy zwierzęta te zażywają odpoczynku, a więc do godzin nocnych lub okołonocnych. Do tego precyzyjna operacja penetrowania skóry w zamiarze znalezienia naczynia i wkłucia się w nie często omija zakończenia nerwowe i jest niewyczuwalna. Komar malaryczny, widliszek Anopheles gambiae, a może też i nasze rodzime komary z rodzaju Anopheles dobierają się zwykle do nóg śpiących ludzi, nie przerywając im snu. Malaria obecna była w naszym kraju do ubiegłego wieku i być może pojawi się znowu ze względu na ochronę bagien i ocieplenie się klimatu, a także na wzmożony ruch ludności, w tym potencjalnych nosicieli powszechnie występującego w tropikach zarodźca ruchliwego (Plasmodium vivax) – tego samego pierwotniaka, który kiedyś wywoływał malarię w Europie.

Naukowiec w terenie

Wszystkie krwiopijne komary mają pewne cechy wspólne, ale rozmaite gatunki, a nawet podgatunki wykształciły swoje sposoby na życie. Wybredności komarów doświadczyłem na sobie. Miałem tego lata zadanie sfilmowania różnych stadiów komarów, w tym składanie przez nie jaj. Do udokumentowania składania jaj nadają się tylko niektóre z naszych przynajmniej 47 gatunków. Komary z jednej tylko grupy – „komarów brzęczących” (Culicini) – składają je na powierzchni wody w formie złóż uformowanych w zgrabne łódeczki. Inne, jak widliszki (Anopheline), spuszczają jaja do wody znad powierzchni, a najliczniejsze u nas doskwiery (Aedini) składają je pojedynczo, i to często poza wodą.

Larwy komarów przechodzą cztery stadia rozwojowe, w trakcie których wiszą pod powierzchnią wody, wytrwale nagarniając ją do gęby z odżywczą zawiesiną za pomocą wachlarzyków włosków umiejscowionych na wardze górnej. Pod koniec rozwoju przekształcają się w cudaczne poczwarki złożone z kulistego głowotułowia i podgiętego odwłoka. Poczwarki także wiszą podczepione syfonami oddechowymi pod powierzchnią wody. Zarówno larwy, jak i poczwarki nurkują w kierunku dna za pomocą energicznych ruchów odwłoka w odpowiedzi na wzburzenie wody lub cień prześladowcy. Po krótkim czasie wypływają jednak ku powierzchni.

Wyjście dorosłego komara z osłon poczwarkowych jest kilkuminutowym aktem, pełnym pantomimicznej dramaturgii. Zaczyna się wyprężeniem odwłoka przez uformowanego już dorosłego komara, ale pozostającego ciągle w osłonach poczwarkowych. Zaraz potem następuje pęknięcie szwu na grzbiecie głowotułowia i płynne wysunięcie się nad powierzchnię wody przedniej części ciała w pozycji na baczność. Teraz komar ze stulonymi jeszcze czułkami i nogami trwa bez ruchu przez kilka chwil. Potem zaczyna się prostowanie przydatków: najpierw czułków i kłujki, a zaraz potem odnóży, które lądują na powierzchni wody. Stojąc na błonce powierzchniowej, komar pozostaje jeszcze przez dłuższy czas z końcem odwłoka przyczepionym do powłok poczwarkowych. Następuje wtedy intensywny proces sklerotyzacji, czyli chemicznego utwardzania kutykularnego pancerza. Wszystko kończy się wprowadzeniem skrzydeł w ruch, oderwaniem odwłoka od skórki poczwarkowej i lotem, zaczynającym pełne trudnych zadań życie dorosłe.

Komary, które tłumnie pokazały się na początku lata, należały w olbrzymiej większości do gatunku Aedes vexans, zwanego doskwierem pastwiskowym. Pochodziły z dolin rzek. Ich larwy wylęgły się z jaj składanych pojedynczo w roku poprzednim albo nawet w latach ubiegłych na roślinach lub na gruncie (tzw. jaja przetrwalnikowe oczekujące na wylew rzeki). Potem nastąpiły susza i odparowanie tzw. wód zastoiskowych (zalegające kałuże, małe zbiorniki w naczyniach czy dziuplach, rowy, woda wysiąkająca z bagien), gdzie zwykle rozwijają się komary, dlatego spotkań z tymi muchówkami było tego lata mało. Wbrew ogólnym opiniom komarów nie spotkamy w rzekach, jeziorach i stawach. Ciężarne samice unikają zbiorników zasiedlonych przez ryby i inne drapieżniki, dla których larwy i poczwarki komarów są łatwym łupem. Ryby używane do biologicznego zwalczania komarów (gatunki strzebli i gupików) wpuszczane są do takich miejsc sztucznie. Nie tylko wyjadają larwy i poczwarki komarów, ale ich obecność odstręcza też samice zapachowo od składania jaj w zasiedlonych przez nie zbiornikach. Nawet sama woda z takiego zbiornika działa na komarzyce odpychająco.

Larwy i złoża jaj komara brzęczącego Culex sp. znalazłem w końcu w głębokim obmurowanym rowie (resztki starej eksperymentalnej oczyszczalni ścieków) u podnóża Skarpy Wiślanej. W nadziei przywabienia do siebie samicy tego gatunku przesiedziałem przy tym rowie wiele godzin. Od czasu do czasu przylatywały do mnie komary, ale zawsze były to „edesy”, czyli te, które składają jaja poza wodą. Raz wylęgła się z rowu samica rosłego komara obrączkowanego, który mniej więcej w tym samym czasie został gdzieś tam w kraju sfotografowany przez jednego ze „znawców” i ogłoszony w internecie jako udokumentowana obecność komara tygrysiego (Aedes albopictus) w Polsce, co ochoczo podchwyciły media.

Sposobem uzyskania samic skorych do składania jaj było wyhodowanie ich z larw wyłowionych z rowu i nakarmienie własną krwią. Tą drogą otrzymałem tabuny dorosłych komarów brzęczących, które w obszernej wolierze mogły się parzyć i dożywiać nektarem z kwiatów nawłoci. Żadna jednak z takich samic nie chciała skorzystać z oferty nakarmienia się mną. Prawdopodobnie więc miałem do czynienia z „dzikimi” komarami brzęczącymi (forma pipens), których samice omijają ssaki (w tym ludzi), gustując w krwi ptaków (w przeciwieństwie do formy molestus, opadającej tak ptaki, jak i ssaki, w tym ludzi). Ostatecznie ciężarną samicę komara brzęczącego pozyskałem w wyniku wypatrywania komarów przylatujących nie tyle do mnie, co do lustra wody w zbiorniku.

Taka siadająca na wodzie samica wyczuwa wiele chemicznych sygnałów skłaniających ją do wyzwolenia z siebie złoża jaj lub porzucenia siedliska. Substancje decydujące o zasiedleniu to m.in. zestaw waporów związanych z rozkładem gnilnym roślin, a tym samym obecnością bakteryjnej zawiesiny wodnej – głównego pokarmu larw. Innymi czynnikami jest pH wody i jej zasolenie. Dochodzi do tego wyczuwanie obecności złóż innych samic. Udowodniono, że atraktant, zwabiający samice i skłaniający je do złożenia jaj, obecny jest w małych kropelkach, w które zaopatrzone jest każde jajo ze złóż pływających już w wodzie. Wylęg larw komara brzęczącego następuje już po dwóch, trzech dniach i odbywa się synchronicznie. Młode larwy opuszczają łódeczkę, w której sklejonych jest 100–200 jaj, w ciągu niespełna dwóch minut. Wygląda to jak zmasowana ewakuacja. Moje obserwacje sugerują, że jednoczesne opuszczenie złoża odbywa się w odpowiedzi na wyjście pierwszej larwy, której wyzwolenie się z osłon jajowych wprowadza całe złoże w drgania będące sygnałem dla innych larw. Taką jednoczesną ewakuację można uzyskać, np. trącając łódeczkę szpilką.

Marek W. Kozłowski
Samodzielny Zakład Entomologii Stosowanej SGGW

01.12.2019 Numer 12/2019

Czytaj także

Reklama
Reklama

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

Powrót na stronę główną