czyli

ŻYCIE JEST PRAWDZIWYM CUDEM

 Rozmowa z prof. dr hab. ANNĄ Z. KRZYSZTOFOWICZ, biologiem z Uniwersytetu Jagiellońskiego.

MK: – Pani profesor, przeglądając znakomicie napisaną i zredagowaną XIII tomową „Encyklopedię Przyrodniczą”, a dokładniej jej X tom, który właśnie ukazał się w księgarniach, natknęłam się na skoczogonki. I nie mogę oprzeć się wrażeniu, że już je kiedyś spotkałam, w Dolinie Muminków, jako sąsiadów baśniowych filifionek…

AK: – Myślę, że skoczogonki -jako bardzo stara grupa zwierząt na Ziemi- również są mieszkańcami tej Doliny, ale, w odróżnieniu od Muminków i filifionek, jako realnie istniejące owady bezskrzydłe, przybierają w swoich skupiskach niebieskawą barwę.

-Tak, z tego co wiem, filifionki noszą białe sukienki. I nie skaczą.

–Owad dorosły –ten z Jury Krakowsko-Częstochowskiej, którego badamy– chociaż jest skoczogonkiem, też  nie skacze! Bo, w tym przypadku, jest za ciężki. Skoczogonki należące do innych rodzin są mniejsze i zdolność skakania zachowują przez całe życie.

-Życie bez podskoczenia sobie od czasu do czasu byłoby beznadziejnie nudne. A skoczogonki chyba lubią życie, skoro są najstarszymi żyjątkami na Ziemi?

– Najwidoczniej lubią. To, w jaki sposób i dlaczego skoczogonki przetrwały ponad 300 milionów lat, w dodatku w prawie niezmienionej postaci, jest tajemnicą gatunku, ale, zdaje się, poważną rolę odegrała w tym ich duża odporność na zimno: skoczogonkom nie szkodzą kilkunastostopniowe ujemne temperatury, mało tego, ich jaja wytrzymują nawet kilkudziesięciostopniowe mrozy.

Wraz ze zmianami klimatycznymi zmienia się również pożywienie, toteż skoczogonki widocznie również potrafiły przystosować się do nieco zmienionego, dostępnego im pokarmu. Obecnie odżywiają się grzybami i glonami, a to są organizmy, które prawdopodobnie były do ich dyspozycji przez całe setki milionów lat.

– Proszę opowiedzieć w jaki sposób rozmnażają się skoczogonki.

– Dojrzały, prawie roczny osobnik znosi jaja na przełomie października i listopada. Po zniesieniu jaj ginie, czasem zdarza się, że jeszcze przetrwa zimę– nie wiemy dlaczego. Jaja rozwijają się całą zimę i młode, wyglądające jak zminiaturyzowane dorosłe osobniki, wylęgają się na początku maja. Przeżywają zimę, dojrzewają następnego lata i jesienią składają jaja. Czyli od jaja do następnego jaja upływa niespełna dwa lata. Termin składania jaj nie jest stały. Jednego roku może to być koniec października, innego- koniec listopada albo nawet początek grudnia. Podejrzewaliśmy, to znaczy nasz zespół badawczy z Uniwersytetu Jagiellońskiego, że temperatura gra tutaj ważną rolę i przez szereg lat prowadziliśmy badania w tym kierunku. Okazało się, że przymrozek jest bodźcem do dojrzewania jaj. I jeśli we wrześniu pojawiają się przymrozki, a u nas jest to częste, skoczogonek składa jaja pod koniec października, gdy natomiast wrzesień jest ciepły składanie jaj odbywa się na przełomie listopada i grudnia, a czasem –wcale. Mieliśmy raz taki wypadek. Za długo trwała ciepła jesień, jeszcze w grudniu były temperatury powyżej zera i skoczogonek tym zmylony nie zdążył przed wiosną „podjąć właściwej decyzji”.

 – W jaki sposób państwo badają skoczogonki? W środowisku naturalnym?, prowadzą państwo specjalne hodowle?

– Mamy wypracowaną następującą metodę: poczynając od października przynosimy z Lasku Wolskiego co dwa dni nowe okazy, które następnie dokładnie badamy w pracowni i sprawdzamy w jakim stadium rozwoju znajdują się jaja oraz jak bardzo zaawansowany jest proces dojrzewania samców. Jeżeli sperma jest już dojrzała, to wiemy że na dniach samce będą składać tzw. spermatofory. Samce bowiem nie zapładniają samicy bezpośrednio, ale składają spermatofory, które wyglądają jak osadzone na podstawce pręciki, każdy zakończony maleńką kulką wypełniona spermą. Samica sama pobiera z pojemniczka spermę i dokonuje zapłodnienia. Jeśli więc zaobserwujemy złożenie spermatoforów wiemy, że za dwa tygodnie będzie składanie jaj.

 – Jak widać surowość obyczajów jest u skoczogonków daleko posunięta. No, ale skoro przetrwało się 300 milionów lat trzeba było być bardzo odpornym na wszelakie bodźce, przyjemne i nieprzyjemne, toteż nie było i nie ma miejsca na żadne tam „pieszczenie się ze sobą” i „roztkliwianie”?

– Kto wie, kto wie, czy w hipotezie tej nie ma trochę racji.

– Od dawna państwo zajmują się skoczogonkami?

– Parę osób w Zakładzie Zoologii UJ pracowało nad rozwojem skoczogonków, ale ja i prof. Czesław Jura jesteśmy im wierni od kilkudziesięciu lat. Dlaczego akurat skoczogonki? Głównie z tego powodu, że są to niezwykle ciekawe zwierzęta, właśnie ze względu na starość swojego rodu. Na ich przykładzie można podjąć próbę prześledzenia procesu ewolucji owadów. U skoczogonka można bowiem wyodrębnić stare cechy gatunku, tj. cechy palingenetyczne. Jako owady bezskrzydłe uważa się skoczogonki za protoplastów owadów uskrzydlonych. Zatem muszą mieć one jakieś cechy stare, które można by porównywać z cechami owadów wyżej zorganizowanych. Taką bardzo starą właściwością tych zwierząt jest tzw. bruzdkowanie całkowite. Otóż jajo, jednokomórkowe, rozwija się w ten sposób, że najpierw zaczyna się wielokrotnie dzielić czyli bruzdkować. Z uzyskanych w ten sposób komórek potomnych powstają grupy tkanek, z których potem rozwijają się odpowiednie narządy. W wypadku skoczogonków pierwsze podziały (bruzdkowania) jaja są całkowite, czego nie ma u innych owadów. Jajo ulega całkowitemu podziałowi na osiem odrębnych komórek, tzw. blastomerów. U innych owadów bruzdkowanie jest wyłącznie powierzchniowe, to znaczy że dzieli się tylko powierzchniowa część jaja – żółtko stawia zbyt duży opór. Jedynie skoczogonki radzą sobie, w pierwszej fazie rozwoju jaja, z podziałem żółtka. W fazie późniejszej, gdy już istnieje osiem odrębnych blastomerów, ma miejsce wyłącznie bruzdkowanie powierzchniowe.

Inną cechą pierwotną, zaobserwowaną u skoczogonka, jest to, iż w jego maleńkim zarodku pojawia się zawiązek segmentu, na którym nic nie wyrasta, a który prawdopodobnie jest zawiązkiem ostatecznie nierozwiniętej drugiej pary czułków. Jak wiemy owady mają tylko jedną parę, ale skorupiaki, które należą do tego samego typu- stawonogów, mają dwie pary czułek. Latami zastanawiano się nad tym fenomenem i dopiero dokładne poznanie budowy i rozwoju skoczogonka, ich wspólnego przodka, możliwe dzięki mikroskopowi skaningowemu (badaniem skoczogonków uczeni zajmują się już od początku XVII wieku) dało odpowiedź na to pytanie. Obserwując rozwój zarodkowy skoczogonka można wnioskować o pokrewieństwach pomiędzy poszczególnymi grupami owadów, pajęczaków czy skorupiaków- jest to ten sam typ stawonogów- bowiem w tym stadium rozwoju możemy znaleźć cechy, które mówią nam o ich wspólnych przodkach.

 – I pomyśleć, tak maleńki, niepozorny owad, z którym być może zetknęliśmy się w lesie, ogródku czy na polu uprawnym, nawet nie wiedząc z czym mamy do czynienia, jest liczącą ponad 300 milionów lat chodzącą a właściwie- skaczącą historią życia na Ziemi…

– Skoczogonkami zajmują się również ekolodzy, i to przede wszystkim od strony gospodarczej. Duża liczba owadów należących do skoczogonków zamieszkuje gleby uprawne i w związku z tym mają one swój wydatny wkład w procesy glebotwórcze. Od kilkunastu lat co roku lub co dwa lata odbywa się międzynarodowe sympozjum naukowe dotyczące owadów bezskrzydłych. W tym roku odbędzie się ono w Czechach, w sierpniu.

 – Obserwowanie przyrody nasuwa wiele filozoficznych refleksji?

– Obserwowanie przyrody w ogóle zadziwia. Stale i od nowa zdumiewającym cudem jest zdolność powstania osobnika z jednej komórki! W dodatku każdy gatunek dokonuje tego w swoisty dla siebie sposób. Trudno to zrozumieć. Można się tylko stale dziwić i zachwycać.

– Owocem takiego zachwytu i mozolnej pracy jest wielotomowe, imponujące dzieło, którego autorami są wybitni znawcy przedmiotu, głównie z Uniwersytetu Jagiellońskiego i PAN. Autorem koncepcji Encyklopedii Biologicznej, bo o niej mowa, jest prof. dr hab. Czesław Jura. Encyklopedia zawiera 30 000 haseł i 3500 ilustracji! Trzeba dodać, że rysunki i fotografie są „jak żywe”. Hasła obejmują wszystkie dziedziny biologii (m.in. botanikę, anatomię, paleobiologię, biochemię, wirusologię, fizjologię, genetykę, biologię molekularną), a także nauki z pogranicza, jak np. rolnictwo, leśnictwo, parazytologię, hydrobiologię, biologię morza czy biotechnikę. W Encyklopedii Biologicznej, najobszerniejszej i najbardziej aktualnej w chwili obecnej w świecie, omówione zostały również takie dziedziny, jak inżynieria genetyczna, klonowanie organizmów żywych, biologiczne podłoża chorób i ich zapobieganie metodami terapii genowej a także stosowanie biofarmaceutyków. Trzeba podkreślić, że Encyklopedia napisana jest językiem znacznie prostszym niż np. podręczniki do nauki biologii w szkole średniej, co jest wielkim atutem dzieła i poważnym osiągnięciem jego autorów.

2000r.