Dołącz do czytelników
Brak wyników

Ekosystem

25 czerwca 2018

NR 26 (Marzec 2018)

Robaki lodowe – enigmatyczne nocne skąposzczety żyjące wewnątrz lodowców

380

To, że na lodowcach możemy znaleźć kolorowe glony czy mikroskopijne zwierzęta właściwie nikogo już nie dziwi. Najnowsze publikacje donoszą o kolejnych grupach organizmów żyjących na, w lub pod lodowcami. Niestety większości tych organizmów nie zobaczymy gołym okiem ze względu na ich mikroskopijną wielkość. Ale w pewnym regionie świata są lodowce zasiedlane przez czarne, obłe i wydłużone robaki będące przedstawicielami makrofauny, czyli zwierząt, które możemy zobaczyć bez użycia lupy. Należą one do grupy skąposzczetów, tej samej, której przedstawiciele żyją także w naszych ogródkach. Z tym że te z regionów polarnych żyją tylko na lodowcach Ameryki i Azji, zasiedlają wnętrze lodu i pojawiają się na powierzchni lodowców zwykle nocą. Science fiction? Zapraszam do zapoznania się ze zwierzętami, które żyją w lodzie, a wyprawa do wnętrza lodu to dla nas to samo co wyprawa na inną planetę.

Ile ich jest i jak żyją robaki lodowe?

Ice worms, nazywane w języku polskim robakami lodowymi, są największymi zwierzętami, które żyją i rozmnażają się w i na lodzie. Dokładnie mowa o gatunkach z rodzaju Mesenchytraeus, który systematycznie należy do szeroko rozprzestrzenionych wazonkowców (Enchy­traeidae), czyli pierścienic (Annelida). Aby jeszcze bardziej przybliżyć robaki lodowe czytelnikowi nieprzepadającemu za zoologią, ice wormsy są dalekimi kuzynami dobrze wszystkim znanych dżdżownic (Lumbricidae). Mają wielkość do kilku milimetrów i żyją w lodowcach zlokalizowanych na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej oraz w lodowcach Azji. Do 2012 roku znano zaledwie trzy gatunki tych zwierząt. Dopiero dokładne analizy DNA pokazały, że gatunków robaków lodowych jest więcej i są przykładem gatunków kryptycznych – ­takich samych morfologicznie, innych genetycznie. Obecnie uważa się, że ich specjacja (powstawanie gatunków) związana jest z epokami lodowymi, a różne linie genetyczne są wynikiem izolacji i braku połączeń między lodowcami. Zwierzaki te wybrały sobie strefę do ­życia rodem z science fiction, a mianowice strefę englacjalną, czyli wnętrze lodowca. Żyją w lodowcach zlokalizowanych w sąsiedztwie oceanu, takich, których wnętrze nie zamarza i w mikrokanalikach utrzymuje się przez cały rok woda o temperaturze oscylującej wokół 0°C. Inne wazonkowce tolerują temperaturę nawet do -20°C, ale te czarne lodowe bestie jedynie -6,8°C. Niby nic, a jednak coś wielkiego. Ile jest zwierząt, które są zdolne żyć permanentnie w lodzie? Proszę mi uwierzyć, że niewiele. Jedynie kilka grup zasiedla powierzchnię lodu, a te niezwykłe czarne skąposzczety strefę znajdującą się pod powierzchnią. Te kosmiczne organizmy zafascynowały NASA jako potencjalny obiekt badań astrobiologicznych, ale też jako doskonały model do badania tolerancji na niskie temperatury. Naukowcy uważają, że ich aktywność w niskich temperaturach jest związana z produkcją tzw. białek AFP (antifreeze proteins) oraz wysokim poziomem ATP (­Adenozyno-5'-trifosforan), czyli nośnika i magazynu energii u zwierząt (także u nas). Z drugiej strony lód nie musi być taki straszny. Punkt widzenia zwykle zależy od punktu siedzenia. Miałem przyjemność spotkać się z profesorem Danielem Shainem z Rutgers State University w New Jersey, który jest jednym z dwóch specjalistów na świecie zajmujących się tą konkretną grupą zwierząt. Według profesora Shaina lodowce są supermiejscem do życia, które jest znacznie przyjaźniejsze niż zamarzające, czasem kilkanaście razy w ciągu sezonu, stawki w regionach polarnych. Supermiejsca do życia argumentował brakiem konkurencji dla robaków lodowych, względnie stałą temperaturą oraz stałym, niekończącym się źródłem pokarmu.

Skąd się wzięły te dziwaczne bestie?

Pierścienice zasiedlają kontinuum różnych środowisk, od głębin oceanów przez nasze ogródki do lodowców. W tym ostatnim znajduje się rodzaj Mesenchytraeus zasiedlający wybrzeże północno-zachodniego Pacyfiku. Ten geograficznie zróżnicowany region charakteryzuje się wilgotnymi lasami strefy umiarkowanej, licznymi rzekami, górami pokrytymi  płatami wiecznego śniegu oraz lodowcami. Szczyty tego regionu charakteryzują się wyraźnymi zakresami termalnymi, specyficzną roślinnością oraz zgrupowaniami zwierząt. Właśnie tam, wprost ze strumieni, pewna linia rodzaju Mesenchytraeus ewoluowała, aby wreszcie na drodze doboru naturalnego stać się znanymi nam dzisiaj robakami lodowymi. ­Międzynarodowy zespół naukowców zdecydował się prześledzić historię tych enigmatycznych zwierząt. Prowadzone badania miały na celu przede wszystkim określenie stopnia pokrewieństwa między ice wormsami, a innymi przedstawicielami rodzaju Mesenchytraeus. Otrzymane w ramach badań wyniki zakończyły się publikacją w prestiżowym czasopiśmie naukowym Proccedings of the Royal Society B. Naukowcy zebrali skąposzczety z różnych typów siedlisk na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej, a następnie użyli analiz molekularnych do zbadania ich pokrewieństwa. Dodatkowo użyli tzw. zegara molekularnego, na podstawie którego można stwierdzić, jak stare są dane linie genetyczne i kiedy mogło dojść do specjacji. Wszystkie analizy pokazały, że radiacja (czyli wybuch nowych gatunków) wewnątrz rodzaju Mesenchytraeus przypada na okres wypiętrzenia górskiego w późnym miocenie (ok. 5–10 mln lat temu). Przodkiem grupy był gatunek wodny, a nagłe pojawienie się nowych siedlisk związane ze zmianami w skali krajobrazu rozrzuciło gatunki do lasów, jezior, pól śnieżnych, a także na szczyty gór. Tam właśnie, na śniegu, żył nasz bohater, czyli robak lodowy. Śnieg pod wpływem kumulacji kolejnych warstw tworzył firn (formę przejściową między śniegiem i lodem), aby ostatecznie przekształcić się w lód. Wszystkim tym zmianom towarzyszył niegdyś żyjący w strumieniu Mesenchytraeus, dziś inny gatunek, czyli najczęstszy lodowy Mesenchytraeus solifugus.

Dieta

Robaki lodowe zaliczane są do tzw. zwierząt nocnych. Profesor Daniel Shain z Rutgers State University w New Jersey opowiedział mi, że podczas badań terenowych, kiedy słońce powoli zachodzi, powierzchnia lodu i śniegu staje się coraz ciemniejsza – tysiące skąposzczetów wychodzą z lodu w poszu...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy