Środowisko

Bliskie spotkania z duchami oceanu

Numer 5/2018
Średnica dzwonu meduzy kompasowej (Chrysaora achlyos) może osiągnąć ­nawet 1 m, a długość ­ramion – 6 m. Średnica dzwonu meduzy kompasowej (Chrysaora achlyos) może osiągnąć ­nawet 1 m, a długość ­ramion – 6 m. Sophon K / Shutterstock
Morza i oceany zamieszkują galaretowate stworzenia – meduzy, które od ok. 600 mln lat niczym duchy leniwie pływają w toni wodnej, nawiedzając różne zakątki świata. Niekiedy ich odwiedziny przybierają formę zmasowanej inwazji, która jest kłopotliwa i niebezpieczna dla człowieka.
sciencepics/Shutterstock
Budowa komórki parzydełkowej z nematocystą.Designua/Shutterstock Budowa komórki parzydełkowej z nematocystą.

Meduzy to jedna z pływających form morfologicznych zwierząt zaliczanych do parzydełkowców. Zamieszkują one powszechnie morza i oceany, a ich wspólną cechą jest półprzezroczyste galaretowate ciało, zbudowane w ok. 95% z wody. Meduzy to głównie przedstawiciele różnych gatunków krążkopławów, kostkowców i stułbiopławów. Wszystkie pomimo swego z pozoru delikatnego wyglądu są drapieżnikami i dość skutecznymi łowcami. Każdy osobnik posiada komórki parzydełkowe, które służą do obezwładniania ofiar.

Niezwykły cykl

Dorosłe meduzy krążkopławów, kostkowców i stułbiopławów żyją z reguły od kilku godzin do kilku miesięcy. Ich szczególną cechą jest przemiana pokoleń. Swobodnie pływająca meduza rozmnaża się płciowo. Wytworzone w jej gonadach gamety trafiają do wody, gdzie dochodzi do zapłodnienia. I tak powstaje larwa – planula – która po kilku dniach opada na dno i przekształca się w osiadłego polipa. Z kolei on rozmnaża się bezpłciowo, głównie poprzez pączkowanie lub strobilizację, czyli wielokrotny podział poprzeczny (w zależności od gatunku). W wyniku tych procesów powstają zdolne do pływania młode osobniki, efyry, które z reguły po kilku tygodniach przekształcają się w dorosłą meduzę.

Zwykle ten cykl rozwojowy odbywa się w jednym kierunku, a więc ostatnim ogniwem jest pływająca meduza, która przeważnie żyje nie dłużej niż kilka miesięcy. Wyjątkiem jest stułbiopław z rodzaju Turritopsis, który potrafi przedłużyć sobie życie. To dorastające do ok. 5 mm średnicy ciała zwierzę zasiedla powszechnie ciepłe wody wszechoceanu. W sytuacji stresu, a więc gdy pogorszą się parametry fizykochemiczne wody lub wystąpi niedobór pokarmu, dokonuje niezwykłej transformacji. W ogólnym zarysie wygląda ona tak, jakby dorosły człowiek wracał do czasu swego dzieciństwa. Dzięki umiejętności przekształcania jednych komórek w inne meduza przeobraża swoje zdolne do pływania ciało. W trakcie tego procesu wewnętrzna część parasola wywija się na zewnątrz, mezoglea ulega wchłonięciu, ciało kurczy się, a wszelkie narządy (kanały radialne i gonady) łączą się w niewielką bryłkę. Z czasem osiada ona na twardych strukturach dna i przeobraża się w polipa. W ten sposób unika śmierci i przeczekuje niekorzystne warunki środowiskowe. Gdy sytuacja wraca do normy, prawdopodobnie polip jest zdolny znów wrócić do stadium meduzy, a na dodatek wcześniej w procesie pączkowania stworzyć całą kolonię polipów. Naukowcy wciąż badają to zagadkowe stworzenie, aby dowiedzieć się, czy może ono żyć wiecznie, jeśli oczywiście wcześniej nie zostanie zjedzone przez jakiegoś drapieżcę. Poznanie jego tajemnicy może pozwolić na odnowę komórek ludzkich, a to już milowy krok w kierunku nieśmiertelności.

Parzący żeglarz

W strefie międzyzwrotnikowej na powierzchni oceanu można spotkać pomarszczony błękitnofioletowy balonik niewiele większy od ludzkiej pięści. Ten pływak zwany jest bąbelnicą lub żeglarzem portugalskim. Patrząc na niego z boku, nie sposób nie ulec złudzeniu, iż oto mamy przed sobą wydęty wiatrem żagiel. Znaczna liczba takich pęcherzy mknąca po powierzchni oceanu przypomina flotyllę portugalskich żaglowców. Czasem armada jest olbrzymia, a pływające obok siebie bąbelnice zajmują powierzchnię ok. 1 km2. Żeglarz portugalski to gatunek rurkopława z gromady stułbiopławów. I chociaż wygląda jak pojedyncza meduza, to każdy jest kolonią współpracujących stworzeń, podczepionych do jednego pęcherza. Krzaczasto rozgałęziony kompleks powstaje, gdy pączkujący przedstawiciele kolejnych pokoleń nie oddzielają się od osobników macierzystych. Tak tworzy się społeczność osadzonych na wspólnym pniu organizmów. Pojedyncze organizmy (zooidy) są wyspecjalizowane w pełnieniu różnych funkcji. Jedne służą do rozrodu (gonozooidy), część zdobywa pokarm (gastrozooidy), a jeszcze inne są obrońcami kolonii (daktylozooidy). Te ostatnie są najbardziej widoczne, gdyż zwisają pod wodą w formie długich nawet na 50 m czułków z parzydełkami. Moc toksyn jest dość duża, a żeglarz potrafi w ten sposób obezwładnić nie tylko drobny zooplankton, ale nawet kilkucentymetrowe ryby. W przypadku kontaktu człowieka z rurkopławem toksyny powodują silny ból mięśni i niewydolność oddechową, co w efekcie u dzieci lub osób uczulonych może wywołać zgon.

Skrytobójcze kostki

W zasadzie każda meduza parzy, choć jad niektórych gatunków, jak żyjącej w Bałtyku chełbi modrej (Aurelia aurita), jest zbyt słaby, aby człowiek mógł go odczuć na własnej skórze. Dotkliwie parzą szczególnie gatunki zamieszkujące morza tropikalne. Na przykład kostkomeduzy, takie jak osa morska (Chironex fleckeri) oraz irukandji (Carukia barnesi), najliczniejsze w wodach oceanu pomiędzy północną Australią a południową Azją, są wyposażone w komórki parzydełkowe z tak silnymi toksynami, że stworzenia te uznaje się za jedne z najbardziej niebezpiecznych dla człowieka zwierząt na naszej planecie.

Osy morskie osiągają wielkość ludzkiej głowy i ok. 2 kg masy. Z galarety wyrasta gąszcz kilkudziesięciu mniej więcej 3-metrowych czułków zawierających miliony parzydełek. Ich trucizna w ciągu 5–15 min wywołuje silne pieczenie skóry, a następnie potworny ból całego ciała oraz zaburzenia akcji serca. Wszystko to – zwłaszcza w przypadku dzieci lub osób reagujących uczuleniem – może w ciągu kilkudziesięciu minut doprowadzić do śmierci. W rejonach odwiedzanych przez turystów w celu ochrony przed osami morskimi kilkadziesiąt metrów od brzegu umieszcza się specjalne siatki o oczkach odpowiedniej wielkości. Rozpostarte sieci od powierzchni wody aż do dna stanowią jedyną barierę przed przemieszczaniem się meduz bliżej brzegu.

Niestety ochrona ta nie sprawdza się w przypadku irukandji. Ta meduza jest drobną, dorastającą do 3 cm kostką z czterema nitkowatymi czułkami o długości 5–100 cm. Rozwój turystyki sprawił, że irukandji zaczęła zagrażać kąpiącym się w wodach tropikalnych ludziom. W wyniku poparzenia każdego roku w Australii hospitalizowanych jest kilkadziesiąt osób. Oczywiście z technicznego punktu widzenia można rozmieścić zaporę w postaci siatki o odpowiednio malutkich oczkach, ale w praktyce opór, jaki stawiałaby falom, szybko doprowadziłby do jej zniszczenia. Tak więc irukandji może właściwie wszędzie dotrzeć do brzegu i porazić nieświadomych zagrożenia ludzi. Jej przezroczyste niewielkie ciało jest w zasadzie niewidoczne, tak więc niezwykle trudno stwierdzić, co kogoś poparzyło. Z reguły już po kilkunastu sekundach toksyny dostają się do krwi i pojawia się tzw. syndrom irukandji. Drastycznie podnosi się ciśnienie krwi, pojawiają się potworny ból głowy, ból mięśni, ucisk w klatce piersiowej oraz wymioty. Jeśli w ciągu kilkunastu minut osobie porażonej nie zostanie udzielona fachowa pomoc, to może dojść do jej zgonu. Toksyny są niebezpieczne zwłaszcza dla dzieci, osób uczulonych i starszych. Najczęstszą przyczyną śmierci jest wtedy utonięcie, gdyż kilkadziesiąt sekund od poparzenia dochodzi do porażenia mięśni, które uniemożliwia dotarcie do brzegu o własnych siłach.

Podstępny żebropław

Żebropławy, liczące ok. 100 gatunków, są wyłącznie oceanicznymi jamochłonami. Mają przezroczyste, zbudowane w większości z wody kuliste ciało, na którego powierzchni znajduje się osiem biegnących południkowo żeberek. Te struktury zawierają ułożone w rzędach cienkie płytki (cilia) przypominające niewielkie wiosełka. Ich rytmiczne poruszanie to skuteczna metoda lokomocji zwierzęcia. Ze względu na wygląd i tryb życia żebropławy są mylone ze swymi kuzynami – parzydełkowcami. Jednak w przeciwieństwie do nich nie posiadają komórek parzydełkowych oraz w ich cyklu rozwojowym nie występuje stadium polipa. Są obupłciowe, a produkowane przez siebie jaja w ilości tysięcy sztuk wydalają do wody, gdzie dochodzi do ich zapłodnienia. Z nich powstają pływające dorosłe osobniki.

Żebropławy to drapieżniki chwytające zdobycz przednią częścią ciała, wyposażoną w struktury zawierające komórki klejące – kolloblasty. Żywią się zooplanktonem, w tym zwłaszcza ikrą i larwami ryb. Taka dieta, niezwykła żarłoczność oraz brak naturalnych wrogów powodują, że żebropławy mogą doprowadzić do zagłady wielu gatunków ryb. Przykładem tego jest dorastający do ok. 10 cm długości Mnemiopsis leidyi, nazywany morskim orzechem. Wprawdzie jego naturalny rejon występowania to wschodnie wybrzeża obu Ameryk, ale w latach 80. XX w. został za sprawą spuszczanych wód balastowych statków wprowadzony do Morza Czarnego, Azowskiego oraz Kaspijskiego. Nie napotykając tam wielu drapieżców, znalazł tak przyjazne warunki do rozwoju, że kilka lat później jego populacja przybrała rozmiar inwazji. Spożywając głównie ikrę pelagicznych ryb, spowodował wytrzebienie sardeli europejskiej, szprota, makreli i kilki. Poniesione z tego tytułu straty rybołówstwa oszacowano na setki milionów dolarów.

Ratunek przyszedł niespodzianie w taki sam sposób jak apokalipsa. Z wodami balastowymi statków w akwenach pojawił się inny żebropław, Beroe ovata, w którego menu dominuje inwazyjny Mnemiopsis leidyi. Dzięki temu w dotkniętych inwazją rejonach obecnie populacja ryb się odbudowuje, a drapieżca utrzymuje najeźdźcę w ryzach. Niestety podstępny orzech morski ma szeroki zakres tolerancji na stopień zasolenia (3–32‰) i temperatury (4–31°C) i dlatego doskonale adaptuje się do nowych warunków. W 2006 r. po raz pierwszy zaobserwowano jego pierwsze osobniki w Morzu Bałtyckim. Obecnie można go spotkać w tym akwenie w zasadzie wszędzie, ale na szczęście jego populacja nie przybiera rozmiarów inwazji. Możemy jedynie pokładać nadzieję, że ekosystem Bałtyku jakoś poradzi sobie z nowym przybyszem i jego obecność nie doprowadzi do przetrzebienia rodzimych gatunków pelagicznych ryb, a w konsekwencji – bankructwa rybaków.

Inwazja sumo

Niektóre gatunki meduz mają tak gigantyczne rozmiary, że śmiało mogą zagrać w niejednym filmowym horrorze. Rola pierwszoplanowa przypadłaby zwłaszcza nomurze (Nemopilema nomurai), która zamieszkuje głównie wody pomiędzy Chinami a Japonią. Ten zawodnik sumo wśród meduz wygląda jak wielki galaretowaty dzwon, gdyż osiąga do 2 m średnicy oraz 200 kg masy. Wprawdzie toksyny jego parzydełek nie są zabójcze dla człowieka, jednak mogą powodować ciężkie poparzenia skóry. Grozy dodaje fakt, iż w ostatnim czasie coraz częściej nomura pojawia się u wybrzeży w ogromnych ławicach, liczących tysiące osobników. Wiele z nich wpływa w rybackie sieci, zatykając je, plącząc i rozrywając. Zdarzało się, że wyciągane na siłę sieci zapełnione tonami meduz powodowały silny przechył kutra, a ostatecznie jego zatonięcie. Inwazja tych gigantów w miejscach połowu ryb powoduje więc straty finansowe setek żyjących z tego zajęcia ludzi. Obecnie w rejonach doświadczających inwazji nomury prowadzi się próby ograniczania jej populacji poprzez masowe odławianie specjalnymi sieciami. Promuje się również spożywanie słonych ciasteczek, które piecze się z dodatkiem wysuszonej nomury. Jej wprowadzenie do menu nie jest czymś niezwykłym, gdyż w krajach Azji Południowo-Wschodniej poławia się rocznie tysiące ton kilku gatunków krążkopławów, które po odpowiednim przygotowaniu są dodawane w galaretowej formie zwłaszcza do sałatek i sushi.

Przyczyny ekspansji

Galaretowate pływające jamochłony są jakby krzyżówką posiadającą cechy roślinnej nieskomplikowanej morfologii, zwierzęcej mobilności oraz prawie bakteryjnej zdolności do szybkiego rozmnażania w sprzyjających warunkach środowiskowych. Dodatkowo znaczna część gatunków jest odporna na zmiany parametrów wody, np. temperaturę, zasolenie, kwasowość, zawartość tlenu. Wszystko to sprawia, że wiele tych niby delikatnych i niepozornych galaretek ma znakomite zdolności adaptacyjne. Wprawdzie zawsze ich liczebność w ciągu roku podlega naturalnym fluktuacjom sezonowym, ale obecnie w wielu akwenach przybiera ona cechy zmasowanej inwazji. Na taki stan rzeczy wpływa wiele wzajemnie się uzupełniających czynników. Istotnym elementem jest działalność człowieka, który często niepostrzeżenie stwarza przyjazne warunki do rozwoju meduz. Rozprzestrzeniają się one po świecie zwłaszcza dzięki wodom balastowym statków. Ich wylewanie w nowym miejscu, gdzie nie ma znacznej ilości żywiących się nimi drapieżców, powoduje, że często łatwo opanowują taki akwen. Poza tym zmiany klimatu i związane z nimi podwyższanie się temperatury wody również sprzyjają ekspansji meduz. Inną przyczyną jest wzrost żyzności wód z powodu nadmiernych ilości azotu i fosforu z nawozów sztucznych stosowanych w rolnictwie. Zwłaszcza w rejonach przybrzeżnych tego typu warunki umożliwiają intensywny rozwój mikroorganizmów wodnych, który z reguły pociąga za sobą wzrost ilości żywiących się nimi meduz. W wyniku nadmiernej eutrofizacji występują też niedobory tlenu w wodzie. Kłopotliwe dla zwierząt, lecz nie dla uodpornionych na to galaretek. Istotnym aspektem są również wszelkie budowane przez człowieka umocnienia portowe, pale, mosty, platformy, które stają się dogodnymi miejscami do zakotwiczania się osiadłych form meduz, czyli polipów. Szczególnie ważną przyczyną ekspansji tych zwierząt są zbyt intensywne połowy ryb, co sprawia, że młode osobniki jamochłonów nie są zjadane przez swoich naturalnych prześladowców. W przełowionych akwenach meduzy bez problemu osiągają postać dorosłą, a na dodatek mogą zająć pozycję ryb w łańcuchu pokarmowym. Łowiący tam rybacy zaś coraz częściej wyciągają z sieci właśnie je zamiast ryb. Można więc rzec, że jeśli wciąż będziemy swą działalnością ranić oceany, to ich rewanżem będą dywersyjne ataki galaretowatych duchów.

dr Radosław Żbikowski

01.05.2018 Numer 5/2018

Czytaj także

Reklama
Reklama

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

Powrót na stronę główną