Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →
Jednym z najważniejszych słów w biologii – przynajmniej w biologii ewolucyjnej – jest kompromis.
Wyobraź sobie, że jesteś krabem. Albo jaszczurką. Masz szczypce, którymi walczysz i zdobywasz pokarm, albo ogon, który pomaga ci się przemieszczać i utrzymywać równowagę (a może nawet stanowi osobistą spiżarnię, w której gromadzisz zapasy tłuszczu). Tak się składa, że te części ciała zbudowane są z segmentów, między którymi występuje połączenie przypominające gniazdko i wtyczkę. I gdy znajdziesz się w niebezpieczeństwie, możesz po prostu wyciągnąć wtyczkę z gniazdka. Odrzucisz ogon albo kończynę, by to na niej skupił się drapieżnik. Okaleczysz się, ale w kontrolowany i bezpieczny sposób – i ujdziesz z życiem.
Wiele gatunków jaszczurek i salamander, a także stawonogów i głowonogów posiada tę zdolność – biolodzy nazywają ją autotomią – i korzysta z niej najczęściej właśnie w sytuacji zagrożenia. Nietrudno zrozumieć przydatność autotomii, choć nie jest wcale jasne, w jaki sposób wyewoluowała (zresztą stało się to niezależnie u przynajmniej dziewięciu różnych grup zwierząt), tzn. jak doszło do powstania połączeń „wtyczka-gniazdko” w częściach ciała, bez których w ostateczności można się obejść. Choćby przez jakiś czas.
Jeśli bowiem masz trochę szczęścia, to należysz do tej grupy gatunków, które nie tylko potrafią odrzucić jakąś część ciała, ale także ją później zregenerować. Mogłoby się wydawać, że umiejętność wyhodowania utraconych kończyn rozwiązuje wiele problemów – i jeśli już pojawi się w jakiejś linii ewolucyjnej, to nie będzie powodu, by z czasem zanikła. A jednak wielokrotnie do tego doszło. Dlaczego?
Dlatego, że ewolucja to jedno wielkie pasmo kompromisów.
Tara Prestholdt z Uniwersytetu w Portland i współpracownicy właśnie opublikowali w czasopiśmie „Behavioral Ecology” raport z eksperymentu, w którym sprawdzali, jak radzą sobie w życiu kraby z gatunku Hemigrapsus nudus, które dokonały autotomii szczypiec lub odnóży, w porównaniu z osobnikami, które nie musiały tego robić, oraz takimi, które zdążyły już zregenerować utraconą kończynę (jest ona mniejsza o ok. 10-15 proc. od oryginalnej, a więc jej wydajność powinna być niższa). Jak zapewniają badacze, wszystkie skorupiaki w docelowej kondycji odłowione zostały z naturalnego środowiska (występują powszechnie na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej) – w laboratorium nie dochodziło do żadnych drastycznych scen.
Sprawność krabów testowano w czterech aspektach: zdobywania pożywienia, przemieszczania się, rywalizacji między samcami i płodności.
Najpierw nieco wygłodzone kraby wsadzano do wiadra z wodą, w której znajdował się kawałek ryby. Okazało się, że skonsumowanie go zajmuje prawie tyle samo czasu zdrowym osobnikom, co tym ze zregenerowanymi szczypcami lub pozbawionym tylko jednej pary. Osobniki pozbawione obu par szczypiec radziły sobie znacznie gorzej – potrzebowały aż czterokrotnie więcej czasu na skończenie posiłku.
W drugiej części eksperymentu, także zgodnie z przewidywaniami, zaobserwowano, że kraby z amputowanymi odnóżami poruszają się wolniej od osobników zdrowych lub tych po regeneracji – i w ogóle częściej pozostają w bezruchu. Mają także większe trudności ze schodzeniem z większych wysokości.
W przypadku bezpośredniej konfrontacji, co ciekawe, samce pozbawione pary szczypiec zachowywały się porównywalnie agresywnie jak samce zdrowe i równie rzadko wycofywały się z pojedynków. Te samce, którym szczypce odrosły, były znacznie mniej agresywne i częściej uciekały z pola walki.
Płodność zmierzono z kolei u samic – skrupulatnie zliczając pod mikroskopem liczbę wyprodukowanych przez nie jajeczek. Zdrowe samice składały ich średnio 15 tys., okaleczone (pozbawione kilku odnóży lub jednej pary szczypiec) – powyżej 10 tys., podczas gdy samice ze zregenerowanymi kończynami – ok. 6 tys.
Ten wynik, jak twierdzą autorzy eksperymentu, może sugerować, dlaczego w niektórych liniach ewolucyjnych dochodzi do zaniku zdolności do regeneracji amputowanych kończyn. W przyrodzie nie ma bowiem niczego za darmo – żeby wyhodować na nowo utraconą część ciała, trzeba zainwestować czas i energię, które można by przecież spożytkować inaczej (np. płodząc potomstwo). I jeśli korzyści wynikające z regeneracji straconej kończyny nie przewyższają kosztów regeneracji, to taka umiejętność w toku ewolucji zostanie wyeliminowana – bo osobniki regenerujące kończyny z pokolenia na pokolenie będą mieć mniej dzieci, którym tę umiejętność przekażą. U krabów H. nudus jeszcze do tego nie doszło, a więc regeneracja musi im się nadal opłacać – przynamniej w pewnych okolicznościach.
To właśnie w tym kontekście ewolucjoniści mówią o kompromisach. Jeśli jesteś krabem, to albo wyhodujesz nowe szczypce, albo będziesz mieć więcej dzieci. Wybór jednak nie zależy od ciebie.©℗
