Zaujímavý živočích šťúrik: Rozmnožuje sa pomocou svadobných tancov
Šťúriky majú spoločné znaky so škorpiónmi, voľným okom ich však uvidíte iba zriedka. Majú len pár milimetrov, na rozdiel od škorpiónov nie sú pre ľudí jedovaté. V domácnosti ich môže nájsť každý knihomoľ, pretože sa môžu pohybovať v okolí starých kníh, kde lovia drobný hmyz a roztoče. Sú celkom vynaliezavé, pretože sa prichytia na väčší a pohyblivejší hmyz, napríklad muchu, a takto sa prevezú aj niekoľko desiatok kilometrov do nového prostredia. Okrem toho tiež vykonávajú svadobné tance, o ktorých nám viac porozprávala arachnologička, doktorka Jana Christophoryová z Katedry zoológie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského, ktorá je poprednou svetovou odborníčkou na šťúriky.
Šťúriky skúmate viac ako 20 rokov. Aké prelomové zistenia ste priniesli verejnosti?
Na začiatku štúdia som sa venovala šťúrikom Slovenska, faunu som obohatila o 12 prvých nálezov. Potom som vytvorila identifikačný kľúč a anotovaný zoznam druhov šťúrikov v strednej Európe a opísali sme prvé nálezy druhov, rodov a čeľadí pre mnohé krajiny, kam som vycestovala. V niektorých krajinách, v Albánsku alebo Litve, sme robili podrobný výskum ako prví na svete. Momentálne skúmam šťúriky po celom svete, oslovujú ma múzeá a univerzity a opisujem aj nové druhy šťúrikov pre vedu, našla som okolo šesť nových druhov. Najnovšie spolu s mojimi študentkami skúmame sociálne správanie týchto živočíchov, ich rozmnožovanie a vývin. Šťúriky majú špecifickú starostlivosť o potomstvo, tropické druhy na rozdiel od našich žijú v spoločenstvách, podobne ako mravce či včely. V spoločenstvách fungujú rôzne hierarchie či spoločné kŕmenie a starostlivosť o nymfy. Zároveň sa v tíme venujeme taxonómii viacerých čeľadí šťúrikov na Slovensku a v zahraničí.
Ako sa starajú o potomstvo?
Vytvárajú si komôrky pod kôrou stromov. V maličkých klepietkach im vyúsťuje hodvábna žľaza, pomocou ktorej si vytvoria hodvábne komôrky, v ktorých zostávajú samice s vajíčkami alebo už s mláďatami. Vajíčka nosia naspodku bruška v obale, známom ako plodový vak. Tropické druhy samíc sa môžu spoločne starať o mláďatá, na rozdiel od našich zástupcov. Spolupracujem aj s výskumným tímom z Vroclavskej univerzity v Poľsku a zisťujeme, ktoré pohlavné časti samíc vyživujú mláďatá. Embryá sa vyvíjajú v plodovom vaku, vytvoria si špeciálny, takzvaný pumpujúci orgán, ktorým nasávajú výživnú tekutinu z tela matky. Teraz sledujeme, aké sú rozdiely vo výžive medzi jednotlivými čeľaďami.
V akom štádiu je tento výskum?
Všeobecne sa prijalo, že výživná tekutina sa tvorí vo vaječníku, ale dnes už vieme, že sa na tom podieľajú aj vajcovody. Sledujeme evolúciu adaptácií na formu materskej starostlivosti, počas ktorej je embryo zásobované dodatočnou výživou od matky. Zatiaľ máme hotové dve publikácie o dvoch čeľadiach a postupne pracujeme na ďalších.
Prečo spolupracujete práve s Poľskom?
Spracovala som kedysi materiál šťúrikov pre poľské múzeá. Poľskí kolegovia sa venujú embryonálnemu vývinu na rôznych skupinách bezstavovcov a chceli aj na šťúrikoch. Ale šťúriky sú veľmi komplikované z hľadiska taxonómie, vytvárajú komplikované druhové komplexy a je náročné ich identifikovať. Keďže odborníkov na šťúriky je málo, v Európe len niekoľko, na základe mojich článkov ma oslovili a dohodli sme si spoluprácu. Zbieram pre nich samice v rôznych štádiách, od mladých, cez oplodnené až po samice s vajíčkami. Materiál spracujeme čiastočne u nás na katedre, na histologické analýzy je vybavené už pracovisko v Poľsku. Až potom zvyšok jedincov identifikujeme.
Aké sú najväčšie rozdiely vo výžive medzi pôdnymi a podkôrnymi šťúrikmi?
Pôdne čeľade sú menej vyvinuté a komplikované, vajíčka spočiatku vešajú do kvapky tekutiny v pohlavnom otvore samice. Niekoľko dní po nakladení vajíčok samica vylučuje látku, ktorá zlepí vajíčka a neskôr vytvorí vačok, do ktorého vylučuje výživnú tekutinu. Embryá neobsadzujú vnútro vačku, ako je to u komplikovanejších čeľadí, ale sú zapustené do jeho steny. Samica vylučuje kontinuálne výživnú tekutinu do vačku až do niekoľkých dní po vyliahnutí nymfálnych štádií. Zložitejšie podkôrne alebo dutinové druhy majú embryá vo vnútri plodového vaku. Väčšina výživnej tekutiny sa dostáva do plodového vaku krátko po prvom zvliekaní, keď je pumpujúci orgán druhého embryonálneho štádia plne vyvinutý. Embryá rýchlo absorbujú všetku výživnú tekutinu, pravdepodobne v priebehu niekoľkých hodín.
Akým spôsobom šťúriky pozorujete?
Najprv ich zbieram individuálnym zberom pomocou entomologickej pinzety pod kôrou stromov, pod kameňmi alebo preosievam pôdne vzorky, práchno dutín alebo komposty. Vzorky dám následne do Tullgrenových lievikov, teda prístrojov na extrakciu všetkých živých článkonožcov z pôdy, ktoré sa usmrtia po spadnutí do nádoby s liehom. Následne z nich robím dočasné preparáty s použitím kyseliny mliečnej, ktorá ich presvetlí a jednotlivé znaky potom pozorujem pod mikroskopom.
Šťúrik je veľmi malý živočích, ktorý vzhľadom pripomína škorpióna. Ktoré znaky má so škorpiónom spoločné?
Tým, že obe skupiny patria medzi pavúkovce, majú šesť párov končatín. Podobne ako škorpión, prvé dva páry sú ukončené klepietkami, menšie vpredu sú chelicery, veľké sú pedipalpy, a plus majú štyri páry kráčavých končatín. Líšia sa tým, že škorpión má bruško rozdelené na dve časti, širšiu a užšiu, ktorá končí bodcom s jedovou žľazou, čo šťúriky nemajú. Šťúriky majú jedovú žľazu umiestnenú inde, v pedipalpách, ktorou maximálne omráčia roztoče alebo drobný hmyz, človeku neublížia, na rozdiel od niektorých druhov škorpiónov.
Pohybujú sa dozadu, má to aj nejaké opodstatnenie?
Pohyb dozadu znamená únikovú reakciu. Ak by ste šťúrika chceli chytiť pinzetou, tak automaticky pôjde dozadu. Týmto chce zmiasť nebezpečného predátora, pretože bežne čakáme, že sa živočích pohybuje dopredu. Dozadu sa šťúrik hýbe niekoľkonásobne rýchlejšie ako dopredu. Tropické druhy lovia tak, že sa vysúvajú spod kôry stromu, do ktorej sa vedia schovať a zavliecť pod ňu svoju korisť. V trópoch dokážu loviť šťúriky spolu, čo im umožňuje chytiť aj včelu či pavúka, ktorý je oveľa jedovatejší a väčší, ako sú oni sami. Vďaka tomu, že viaceré šťúriky do koristi púšťajú jed, tak ju paralyzujú. Schopnosť cúvať im umožňuje rýchlu reakciu, ak by sa väčšia korisť uvoľnila a hrozilo by im ublíženie až smrť.
Pre človeka sú neškodné, však?
Neublížia, dokonca ak máte alergiu na roztoče, sú skvelým pomocníkom, pretože ich požierajú. Preto ich môžeme nájsť aj v priestoroch so starými knihami, kde sa nachádzajú roztoče. Napriek tomu, že môžu obsahovať jed, nedokážu nám prepichnúť pokožku a sila jedu je veľmi slabá, stačí na omráčenie drobných bezstavovcov.
Živia sa malými bezstavovcami, najmä roztočmi, sú pre naše prostredie prospešné?
Áno, využívajú ich aj včelári ako prirodzených predátorov roztočov, ktoré napádajú včelstvá. Ide o roztoče z rodu Varroa, ktoré sa živia tukovým telesným tkanivom všetkých vývinových štádií včiel. Zároveň môžu prenášať škodlivé vírusy pre včely, ktoré napríklad spôsobujú deformáciu krídel, podieľajú sa tak na poškodení celých včelstiev. Ak šťúriky dáte do úľov, požerú niekoľko desiatok roztočov denne. Úle však musia mať vhodnú vlhkosť pre život a rozmnožovanie šťúrikov, musia mať nejaké štrbiny, do ktorých šťúriky zalezú a kde vychovajú svoje potomstvo.
Šťúriky sa dokážu prichytiť na nohu muchy alebo iného väčšieho hmyzu a takto sa dopravia aj do obytných domov. Prečo to robia?
Chcú sa tak preniesť do nového prostredia a využiť hostiteľa ako dopravný prostriedok. Nazývame to forézia. Na Slovensku sa môžeme pochváliť, že máme najviac dát o tejto forme distribúcie, objavili sme viacero prvých nálezov šťúrikov aj hostiteľov na svete, ktoré boli zapojené do forézie. Forézie sú schopné iba niektoré čeľade, ktoré majú na klepietkách pedipálp okrem bežných zubov ešte jeden rad zubov, vďaka ktorým sa prichytia o nohu alebo tykadlo hostiteľa a udržia sa počas prevozu. Zároveň majú samice inak stavanú pohlavnú sústavu, majú spermatéku, do ktorej si samica ukladá spermie od samcov. Po príchode do nového prostredia tak dokáže sama založiť populáciu. Vďaka tejto schopnosti sú niektoré druhy šťúrikov rozšírené po celom svete.
Ako to zaznamená hostiteľ?
Hostiteľ sa snaží šťúrika zbaviť, avšak neúspešne. Môžeme to pozorovať na muche, ktorá sa snaží neosadenými končatinami šťúrika striasť. Šťúriky hostiteľom neškodia, maximálne im odtrhnú chĺpok alebo stlačia kutikulu. Ide o neparazitický vzťah, iba ich využívajú na prenos. V trópoch sa vyskytujú veľké fúzače, pod ktorých krídla sa šťúriky schovajú, vďaka špeciálnej hodvábnej žľaze sa na ne prichytia a žijú tu po dobu niekoľko týždňov, aj sa tu pária. Hostiteľovi neškodia, požierajú na ňom roztoče, ktoré sa rovnako prenášajú na fúzačovi.
Šťúrik má na konci pedipálp nápadné klepietka, pomocou ktorých robí svadobné tance. Čo to vlastne je?
Článkonožce prešli z mora na súš a z vonkajšieho oplodnenia museli prejsť na vnútorné. Šťúriky nemajú kopulačné orgány, preto kladú spermatofór – stopku, na ktorej je kvapka so spermiami. U primitívnejších čeľadí samec ukladá spermie voľne do priestoru a dúfa, že pôjde okolo samica a nájde ich. Je to neefektívne, dochádza k plytvaniu spermií prostredie musí byť dostatočne vlhké a nie je zaručené otcovstvo. Zložitejšie čeľade šťúrikov robia svadobné tance, počas ktorých samec uloží spermatofór, samicu chytí za klepietka pedipálp, privedie ju tak ku spermatofóru a tým ju oplodní. Vyzerá to, akoby spolu tancovali. Tieto čeľade tak nie sú závislé od vlhkosti prostredia, majú zaručené otcovstvo a neplytvajú spermiami. Samicu dokážu lákať pomocou feromónov, niektoré druhy vytvárajú pomocou hodvábu cestičku, po ktorej navedú samicu rovno ku spermatofóru.
Čím vás šťúriky najviac fascinujú a prečo ste sa rozhodli ich pozorovať v rámci výskumu?
Vždy som sa chcela venovať článkonožcom, pričom som chcela robiť skupinu, ktorú nikto dokopy nerobí a vie sa o nej málo. Ako študentku ma na skúške oslovil profesor Krumpál a ponúkol mi, či nechcem skúmať šťúriky a vypísal mi tému. Nikto o nich v tej dobe veľa nevedel, existoval jeden nemecký identifikačný kľúč a nevedeli sme ani to, aké druhy tu žijú. Až po čase som pochopila, akou nevýhodou je, keď sa skupine venuje málo odborníkov. Šťúriky sú taxonomicky náročné, treba využívať kombináciu metód od klasickej morfológie cez štúdium chromozómov, až po molekulárne analýzy. Na druhej strane tak máme možnosť na veľa nových objavov.
Čo chcete ešte vo výskume dosiahnuť, aký je váš cieľ v najbližších rokoch?
Najbližšie roky sú mojou prioritou študenti, momentálne sme tím viacerých mladých žien, z ktorých každá sa venuje štúdiu šťúrikov, či ich ekológii, taxonómii alebo sociálnemu správaniu. Zároveň sa popritom snažím ukradnúť si čas na svoj výskum, spracovávam materiál z rôznych častí sveta od jaskynných šťúrikov Iránu, cez podkôrne druhy z Madagaskaru alebo šťúriky zo Saudskej Arábie. Mojím veľkým snom je dokončiť knihu o šťúrikoch Slovenska.
Radka Rosenbergová