While many of us are not sure of the answer to the question there are organisms who are unmistakable about it for a long time. We are not going to deal with any anthropocentric issues which trouble certain part of population but with a tiny aberrant group of insect. Therefor several following lines will be dedicated to flies marked as “Stalk-eyed flies“ or if you prefer to flies with the eyes on stalks. The two-winged flies belong predominantly to the tropical Diopsidae family and they only compose a small family of flies with the size of several tens of species. Due to their life-cycle and their way of life their presence is mainly adherent to humid places with decomposing vegetation e.g. in the surroundings of streams and rivers. One representative of this group (scientifically Diopsis macrophthalma) present in Africa is actually considered pest in the paddyfields 1. If you are impressed by their appearance or their way of life and you would like to see them live there is no need to travel that far because one representative of the family was recently also discovered in Europe and withal in our southern neighbouring Hungary2.
The species belonging to the groups of Diopsis apicalis from the Manta Mesi location, documental photo.
In some respect we hoped that we would also find the bizarre creatures during our recent expedition in Kenya but we started being sceptic after the look at the dry-washes and the droughty land. Eventually, we were successful in the north Kenyan mountain Mt. Kulal in the Nanta Mesi locality. It is a non-drying lakelet under the waterfall which is intensive used as a watering-place by the local shepherds during the dry season. We had no idea about the presence of the flies with the eyes of stalks until one of them trapped in the entomologic net. And that was it, we searched carefully the whole locality with the result – two specimen caught (although it could be better …). They are two specimen of the same species (belonging to the large group of similar species Diopsis apicalis – determination : Hans Feijen).
Nanta Mesi locality (Mount Kulal) : the non-drying lakelet under the waterfall constitutes a certain island for biodiversity of the aquatic animals during the dry season.
The bizarre creatures can be best observed at twilight (although it was at midnoon in our case) when they cluster every time at the same places. However, while females cluster narrowly to each other males are spaced out and they “fight“ for their place under the sun (better under the moon in this case). It is a kind of ritual during which the males compare the length of their eyes stalks and their span with each other. In the pursuit of maximization of the eyes stalks span some of the males turn to tricks with straight forelegs which visually elongate the distance between the two eyes stalks. There is no wonder at using such “falsehood“ though. There is truly a lot at stake and the process is cogently simple and straightforward in this case – the male with longer eyes stalks simply wins and gains more females3. There is a dog‘s chance for males with shorter stalks span for a successful upright transfer of his own genes and the famous assertion that “even a little clown can play a great theatre“ is not accurate in this case.
Scientists still speculate about the reason. The results of their research bring every time almost the same result: the male attractiveness rises with the length of their eyes stalks. That may suggest females themselves support the development of the extreme morphology of the males‘ eyes stalks by their sexual selection4. We could think “poor male“ at the thought of neverending stress on the growth of the eyes stalks. (Un)luckily, the natural selection counterworks the effects of sexual selection rather firmly and it eliminates from the population the individuals with too excessive demonstration of the badge by means of reduced viability (e.g. particular individuals are clumsier or more noticeable and therefor become an easy meat for their predators). Like the other animal species the case of “stalk-eyed fly“ males is not concerned with a kind of ill-nature or torture of the mankind from the side of females. The female choice is even here a pragmatic matter as the length of the eye stalk proves to be closely associated for instance with total largeness, the wing length as well as vitality or male fertility. Longer length of the stalks finally means the larger body and increased vitality of the father which results in the production of robuster and more vigorous descendants5. Moreover, the scientists found out that the gene with coded information on the longer eye stalk is concerned with the gene that enables to beget more male descendants6.
Finding a new species of a two-winged fly for Slovakia does not happen on a daily basis (even though a Man named Mucha (fly) sometimes finds a new fly 🙂 .….)
But finding 14 of them, that is something!
Our scientists from the Department of Ecology at University of Prešov in Prešov and the Entomology Department of the National Museum in Praque can be proud of such a considerable success. In collaboration with more collectors, from whom they have gained a great many of entomologic material from the whole territory of Slovakia in the recent period, they could manage to find fourteen new species of flies for Slovakia and even new species for science (species that have not been registrated anywhere in the world and so they are or were unknown in science). All the species belong to the family of sandfly (scientifically called Psychodidae). They are tiny two-winged creatures only a few millimetres long and they markedly remind of butterflies. Their Slovak name – kútovky (pl., sg.-kút – means a corner) was probably implied from their behaviour. Their adults especially the synanthropic species (living close to people) like to sit in a various corners.
Undetermined representative of the Psychodidae family (photo by: Rudolf Cáfal)
The discovery that really deserves our attention are already known but still extremely rare species which were only observed in several localities in the world to this day as well as the discovery of epidemiologically interesting sandflies which can transmit agents of various diseases or cause myiasis (diseases caused by larvae parasiting in a human body). The article about these discoveries was published in the scientific periodical and you can read it here …..
Several results are also expected in the field of the other two-winged flies families (in some cases preliminarily affirmed already). We will learn about the definite results later due to the time-consuming work … Only qualitative and particular study (which is unfortunatelly still not financed effectively in our country) is the basic condition for reaching noteworthy discoveries not only in Slovakia but also worldwide. This is also suggested by other notified issues of the scientists of the Department of Ecology in Prešov who work on both the study of two-winged flies and the study of the ecology of hydroecosystems and agroecosystems.
The author of the blog: Jozef Oboňa, Department of Ecology FHNS UP
Nasiternella regia was first found and described by Riedel at the beginning of the 20th century, just in 1914 on the basis of the finding in Romania. Although several more specimen have been found in Albania and Austria during several years since the period, the total number of the specimen constituting the worldwide repertory of the genus could be counted on the fingers of one hand. Since the half of the 20th century the biggest genus of the Pediciidae family disappeared into thin air…
If we are in accordance with the rules of the International Union for Conservation of Nature (IUCN): a species is considered extinct when no living individual of the species has been found for at least 50 years, we could consider this species extinct. (EX).
Nevertheless, thanks to new findings of the noteworthy species from Slovakia and Romania we know that this is not the case. It is interesting that there was almost nothing known about the species except its existence. Its larva and pupa were not known and there was no idea about its place of living …
Although not complete today we dispose of considerable knowledge (more info here and here). Nasiternella regia is closely associated with dendrotelmata which are water-filled tree holes, generally in drier and warmer regions. Larvae, not known by now, represent “the top“ predator of the dendrotelmata ecosystems. Pupation also takes place in dendrotelmata and the imagoes spend most of of their life in the ecosystems. Nasiternella is probably active past the day. Although it is quite big and its wings are big accordingly (to 2.5 cm long), it is a very weak flier. The way it searches its partner and new biotopes- dendrotelmata has not been found by now as the observation was always carried during its walk neither its flight.
Dendrotelma : small water ecosystem in treesDetail – a look into dendrotelmaNasiternella regia in dendrotelma
Its mysterious life spent almost all in trees hollows constitutes its protection against predators and it is a probable reason why it could remain unnoticed up to this day. However, its prospect of survival is uncertain due to the consideration of hollows in trees being a sign of a tree “sickness“ and therefor such trees are undesirable in most of commercially used forests …
N. regia the largest representative of the Pediciidae familyN. regia copulation
To resume ….
Only several individuals of the species are known world over and they can be counted on the fingers of three hands. The largest living population of the species is only known in Slovakia at present (plus casually caught specimen in Romania is also published). We can only hope that Nasiternellaregia is more common and that it can be found in more regions. However, it is covered from our view due to its mysterious life. Nasiternella is another reason why we should be much more concerned about remaining also the old trees in our foreststs as they are appropriate biotope for many precious, rare and endangered species.
Author of the blog: Jozef Oboňa, Department of Ecology FHNS UP.
Mt. Kulal, vulkanické pohorie severnej Kene, vsadené do okolitej púšte, je zeleným ostrovom plným bohatej vegetácie v podobe dažďového, resp. hmlového lesa. Príjemná teplota, v priemere 25°C a dostatok zrážok je výsledkom nadmorskej výšky blízkej 2tisíc m n.m.
V pozadí sa dvíha horský masív pohoria Mt. Kulal (pohľad od jazera Turkana).
V tejto oáze života je nepríjemný azda len neustávajúci vietor ako dôsledok miešania sa suchého a horúceho vzduchu stúpajúceho z okolitej púšte, ktorý sa na hrebeni pohoria stretáva s chladnejším a vlhším horským vzduchom. Na druhej strane ale vďaka vetru a relatívne vysokej nadmorskej výške táto oblasť nepatrí medzi rizikové z pohľadu malárie. Jedinečnosť tohto pohoria s najvyšším bodom v nadmorskej výške 2416 m n.m. potvrdzuje štatút biosférickej rezervácie zaradenej do prírodného dedičstva podľa UNESCO v r. 1978.
Odtieň a sýtosť zelenej v krajine je odrazom úhrnu zrážok. Hlavné obdobie dažďov zaživa toto územie v mesiacoch apríl-máj. Druhým obdobím dažďov s o čosi nižšími úhrnmi sú mesiace november a december. Krajina tu tesne po období dažďov silne pripomína typické Slovensko s pasúcimi sa kravami na jar niekde v tatranskom podhorí. Mimo tieto vlhké obdobia, v období sucha sa nedostatok zrážok vizuálne odráža vo farbe pasienkov. Zelenú strieda žltá a hnedá. Vo vrchole obdobia sucha, v mesiacoch júl-september už na pasienkoch horko-ťažko nájdete čo i len suchý trs trávy.
Krajina tesne po období dažďov (koniec decembra) ponúka ideálne podmienky pre pastvu dobytka.
Obdobie sucha začiatkom februára, kedy sú už podmienky na pastvu podstatne horšie.
Vo väčšej vzdialenosti od dediny, tam kde pasúci sa dobytok už tak často nezájde nadobúda les charakter kompaktnej, nepriechodnej hustej vegetácie.
Pohľad z chrbta horského masívu ponúka výhľad na široko otvorený priestor suchých spoločenstiev púští a polopúští.
Západ slnka nad jazerom Turkana. Pohľad z okraja kempu Narraioca Supuko v južnej časti dediny Gatab. Vzdialenosť k západnému brehu jazera je vzdušnou čiarou približne 20 km. Bojovník kmeňa Samburu dosiahne svojou rezkou chôdzou ťažkým terénom jazero do 5 hodín.
Toto horské pásmo vďaka vysokému stupňu ekologickej a geografickej izolovanosti a vhodným klimatickým podmienkam predstavuje ostrov podobný Spielbergovmu Jurskému Parku. Dinosaura tu síce vedecké expedície (zatiaľ) nenašli, no podarilo sa už popísať niekoľko jedinečných endemických druhov organizmov, ktoré nikde inde mimo tohto reliktného horského lesa nenájdete. Z rastlín spomeniem Stachys kulalensis, zástupcu čeľade hluchavkovitých (lat. Lamiaceae) alebo Aloe kulalensis z čeľade živičníkovitých (Xanthorrhoeaceae).
Endemické Aloe kulalensisz čeľade živičníkovitých (Xanthorrhoeaceae).
Zo živočíchov stojí za zmienku motýľ z čeľade mlynárikovitých (Pieridae) s vedeckým názvom Dixeia charina pulverulenta, chameleón Chamaeleo (Trioceros) narraioca z čeľade Chamaeleonidae, lúčny koník Parasphenakulalensis patriaci k čeľadi koníkovitých (lat. Acrididae) či malý spevavec, „kulalské bieloočko“ (angl. Kulal White-eye) Zosterops kulalensis patriaci do skupiny vrabcovitých (Passeriformes).
Druh plaza dlhodobo sa vyvíjajúci v podmienkach miestneho lesa. Chameleón s vedeckým názvom Chamaeleo (Trioceros) narraioca z čeľade Chamaeleonidae.
Kolegovia (zľava Titus, Onyango a Lucy Wamuyu) ornitológovia z Národného Kenského Múzea v Nairobi pri sledovaní vtáctva v januári r. 2014. V rukách držia 2 jedince endemického bieloočka.
„Kulalské bieloočko“ (angl. Kulal White-eye) Zosterops kulalensis patriaci do skupiny vrabcovitých (Passeriformes). (foto: L. W. Muithui, 2014).
Keďže ani Katedra ekológie, prešovskej univerzity nechce nijako zaostávať, rozhodli sme sa aj my priniesť na svetlo sveta nový živočíšny druh. Nakoľko my takéto výzvy berieme vážne, náš cieľ sa nám napokon podarilo aj naplniť. Vo vzorke machu z roku 2014 sa nám podarilo nájsť nový druh pomalky (známe pod vedeckým názvom Tardigrada).
Ide o drobné, do 1 mm veľké živočíchy s valcovitým telom a štyrmi pármi pseudonôžok ukončených háčikom. Žijú vo vode, či vlhkej vegetácii, mnohé druhy v machu. Nedostatok vody prežívajú v inaktívnom stave, v ktorom ich radíme k najodolnejším organizmom na Zemi. Pri pokusných štúdiách zniesli po dobu niekoľkých minút teplotu vzduchu +150 °C, i teplotu blízku absolútnej nule na úrovni -272°C. Prežili dokonca desaťdňový pobyt v otvorenom kozme kde boli okrem pôsobenia extrémnych teplôt vystavené účinkom vákua. Väčšina z takto testovaných živočíchov po prenesení do podmienok optimálnej vlhkosti pri cca 20°C po niekoľkých hodinách opäť ožila a pokračovala v pokojnom a harmonickom živote. Nášmu novo popísanému druhu dal náš poľský kolega Daniel Stec vedecké meno Microbiotus paulinae. Druhový názov „paulinae“ Danielovi napadol pri pohľade na mikroskopické útvary na povrchu vajíčok tohto druhu, ktoré sa tvarom ponášali na vrkoče jeho kamarátky, ktorej meno je Paulina Kosztyła.
Novopopísaný druh pomalky Microbiotus paulinae (foto pomocou mikroskopu: 1 pohľad z brušnej strany, 2 pohľad z chrbtovej strany, nákres: z bočnej strany 3.
Vzorka odobraného machu.
Územie tohto horského masívu obýva približne 2500 obyvateľov patriacich prevažne ku kmeňu Samburov. Kmeň Samburu už odjakživa patril medzi pastoralistov. V závislosti od podmienok prostredia sú aj mimo túto oblasť hlavným zdrojom obživy potravinové produkty ako mlieko, krv a mäso z kráv a kôz, no v posledných dekádach čoraz viac aj z tiav.
Ťava nie je pôvodným živočíchom v oblasti Keňe. Dostali sa sem s migrujúcim obyvateľstvom z okolitých krajín ako Somálsko alebo Sudán, kde sú široko rozšírené. Somálci sem priniesli somálske plemeno ťavy, tzv. Benadir. Zo Sudanu sa sem dostal typ Anafi. Za posledných 40 rokov vzrástla v Keni populácia, tzv. dromedára, teda ťavy jednohrbej z 500 tis. na viac ako 3 milióny. Dôvodom je nenáročnosť tohto zvieraťa dobre adaptovaného na nehostinne podmienky púšte. V Keni najčastejšie využívajú ťavy príslušníci kmeňov Rendille a Gabbra, ktorí si vyšľachtili aj rovnomenné plemená tiav. Sú to malé ale robustné plemená vhodné do podmienok polopúšte. Tretím, v Keni vyšľachteným je plemeno Turkana. Ide o vzrastom malé plemeno rozšírené prevažne na západ od jazera Turkana. Zazrieť ich môžete v skalnatých pahorkoch tohto územia ako ožierajú suché akáciové kríčky. Okrem kmeňov Rendille a Gabbra čoraz viac využívajú ťavy ako hospodárske zvieratá aj príslušníci kmeňov Turkana, Samburu, Borana a Pokot. Vhodným časom kedy môžete v Keni stretnúť mláďatá hospodárskych ale aj divokých zvierat je čas po období dažďov. V tomto zmysle majú v severnej, suchej časti Kene jar dvakrát v roku v mesiacoch máj-jún, resp. december-január.
Samburský chlapec strážiaci v predhorí Mt.Kulal kravu s čerstvo narodeným teľaťom (január, 2014).
Autor blogu: Radoslav Smoľák, Katedra ekológie FHPV PU
Táto práca bola realizovaná z projektu: Inovácia vzdelávacieho a výskumného procesu ekológie ako jednej z nosných disciplín vedomostnej spoločnosti (ITMS 26110230119), ktorý je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ.
It is Už in Ukraine and Uh in Slovakia. It is an interesting river in the Ukraine-Slovakia borderland. It is the object of our research aimed at the inventory of the species and the biodiversity of chosen groups of water insects. It is the purpose of our expedition.
Two members and a former student of the Department of Ecology took part in the first stage of the expedition in August 2015 which was organized in order to fulfil the tasks of the “Ephemeroptera, Plecoptera, Diptera biodiversity trip along the Uzh river, Ukraine” project which was financially supported by the organisation: FAN (B) – Förderkreis für allgemeine Naturkunde (Biologie).
The beginnings are usually difficult and this action was no exception. We had much to do to manage the communication with the Ukrainian side. The news from the Ukraine scared and stressed our wives. To be honest we were also a bit concerned before the start of the journey as the media kept on feeding us with various shocking news from the region. Apart from the conflict in the east of Ukraine we had to consider the potential threat of “the fight of the clans“ associated with the “fight of the good and the bad policemen“ which had initiated close to the border with Slovakia before our journey. And that was our target destination … However, after several minutes there we found the situation being calm, people were nice … at least in the west of the country. Ukraine, as we saw it, is beautiful with admirable nature, full of smiling and welcoming people. In some respect it reminded us Slovakia in the words of our parents. The few negative factors about Carpatho-Ukraine can be regarded the shattered roadways (which did not bother the local drivers) and ever-present rubbish (more than in Slovakia).
As a scientific expedition behoves just after our arrival to Uzhorod we took the direction to the water. We began to work in the river Uzh down the metropolis of the Carpatian-Ukraine. Besides the insect, which was the main purpose of our expedition, we were often followed by bathing children and even the adults in Uzh and also in its several tributaries (another analogy with the past of our country?). The water was (un)pleasantly warm and it provided us with almost no freshness in the extreme – hot weather though it was nice for the “holidaymakers“. The surroundings was also briliant. However, due to the findings in the water and around we would not recommend it for bathing or water sports. More attentive look into it could clearly show objects of various usage and origin – also rubbish in the streams and near them. The natives paid little attention to the municipal and often intensive organic pollution therefore we were not trying to spoil their pleasure by our opinions and recommendations.
Co-author of the blog Jozef Oboňa – posing for the photographer, native “holidaymaker“ in the background.Uzh under Uzhhorod – the first locality (the clearsighted can see other“holidaymakers“).
Our aim was neither enlightenment nor relaxation. We wanted to get down the mainstream of the river Uzh and its tributaries almost to the source of the river situated close to the village of Stužica and we wanted to collect more material for further study in appropriate localities. So the hard work began. We were collecting the specimen of larvae of aquatic invertebrates during the day, we searched the imagoes in the rivers vicinity and we were catching the adults by attracting them on light near the place we stayed at night.
The members of the expedition: hardworking Jožo and Ľuboš Hrivniak (Peter Manko – out of the shot – taking photo).
Generally, we have visited more than 25 chosen localities during our tour but due to the extreme hot weather and drouth we have only collected the specimen from 19 places.
The massive flow of Uzh turned to almost dry channel in 2015. The little rest water in the lower part of the flow had the temperature of 32 °C to 36 °C .
The most beautiful localities included mainly the tributaries of the river in the locations out of the habitation. They were also the places of our greatest interest from the point of biodiversity of aquatic insects although we need more time for exact results, their processing and publishing. We are still expecting the second part of the expedition the next spring. It will be mostly focused on forested localities of little intervention (by the beef-cattle gauchoes, holiday-makers and by the energy producers) of the Uzh catchment.
Here we would like to thank the organization FAN (B) –Förderkreis für allgemeine Naturkunde (Biologie) for their financial support of the project. We also thank to our wives for their understanding, patience and their support.
Šipot creek – beautiful Uzh tributary.Šipot creek – several kilometres lower (How to make eutrophic stillwater out of a mountain torrent? Build a hydro-electric power plant on it.) .
Vojvodin creek – the Šipot tributary.
The river Turja – the Uzh tributary.
Jožo – searching new species for the science 🙂 .Jožo – hard-working (or only posing again?) .Ľuboš is documenting the Ukrainian colleagues work of Marina and Roman who were chasing ground beetles.Peter at work.Ľuboš – picking.Ľuboš – picking again.Ľuboš is chasing …Peter is taking notes of the locality (posing as well?).Conjoint move to a better place (Peter and Ľuboš).and hard work again … (Ľuboš and Peter).This is not a holidaymaker – Ukrainian colleague Voloďa wading Uzh down Uzhhorod (the reason is unknown).These are the real holiday-makers.
The authors of the blog: Jozef Oboňa and Peter Manko, Department of Ecology FHNS UP.
Vzťahy medzi živými organizmami a našou planétou sú omnoho zložitejšie a fascinujúcejšie, než sme si kedy dokázali predstaviť. Nasledujúci blog je o pozoruhodnej prepojenosti živých procesov na našej malej planéte. Nič z toho, čo robia ľudské bytosti, ani nič, k čomu dochádza vo svete prírody, neprebieha v izolácii.
Nie je to tak dávno, keď medzi ekológmi prevažoval názor, že charakter živých systémov určujú väčšinou abiotické faktory, teda vplyvy, ako sú miestne podnebie, geológia alebo dostupnosť živín. Teraz sa však zdá, že toto presvedčenie vychádzalo zo štúdia ochudobnených ekosystémov. V súčasnosti sa skôr domnievame, že pravidlá, ktoré ekológia odvodila, opisovali nie prirodzený svet, lež svet, ktorý sme vytvorili my. Dnes už vieme, že živé systémy, v ktorých prežili veľké šelmy a veľké bylinožravce, sa často správajú úplne, ale naozaj úplne inak, ako tie, ktoré o ne prišli.
Veľké mäsožravce môžu meniť ako populácie, tak aj správanie veľkých bylinožravcov. Tie následne dokážu meniť povahu a štruktúru rastlinného spoločenstva, čo zase ovplyvňuje procesy, ako sú erózia pôdy, zmeny riečnych tokov a ukladanie uhlíka. Dostupnosť živín, fyzická geografia krajiny, dokonca aj zloženie atmosféry: to všetko, ako sa teraz ukazuje, ovplyvňujú živočíchy. Živé systémy pôsobia na našu planétu a procesy, ktoré na nej prebiehajú, v oveľa väčšej miere, ako sme tušili.
Hovoríme o “trofických kaskádach” : ekologických procesoch, ktoré sa valia z horných úrovní ekosystému až na na jeho najspodnejšie úrovne. (Trofický znamená týkajúci sa potravy a spôsobu obživy). Ukazuje sa totiž, že mnohé biotické procesy fungujú skôr zhora nadol, než zdola nahor.
Trofické kaskády často boli zistené na miestach, kde stále prežívajú, alebo boli reintrodukované veľké šelmy. Ale podľa toho, čo doteraz ekológia zistila, sa zdá, že pravdepodobne veľmi podceňujeme ich úlohu v prírode. Mäsožravce, ktoré dnes označujeme ako “vrcholové predátory”, nimi často z pohľadu paleoekológie vôbec nie sú.
Druhy, ako vlky a rysy by bolo presnejšie opisovať ako “mezopredátory”: patrili až na druhú priečku. Kedysi im v celom ich areáli boli nadradené levy, hyeny, šabľozubé šelmy, amficyonya iné príšery.
Dokonca ani obrovské levy a šabľozubé šelmy, ktoré žili v Severnej Amerike, až kým tam neprišli prví ľudia, nemožno považovať za ozajstného “kráľa džungle”. Medveď krátkočelý (Arctodus simus), ktorý v stoji na zadných končatinách dosahoval výšku 4m, bol podľa všetkého špecialista živiaci sa zdochlinami: odháňal od koristi obrovské levy Panthera leo atrox a ozrutné šabľozubce.
Jednou z hypotéz, ktorá by mohla pomôcť vysvetliť náhle vymretie megafauny v mnohých častiach sveta, len čo sa tam prvýkrát objavili ľudia, je to, že sme sa spustili ničivú trofickú kaskádu.
Napríklad pred príchodom ľudí do Austrálie sa kontinent hemžil veľkými príšerami. Vyskytovala sa tam ježura veľkosti ošípanej; obrovský bylinožravý vačkovec nie nepodobný vombatovi, ktorý vážil dve tony; vačkovitý “tapír” veľký ako kôň; trojmetrový klokan; vačkovitý “lev” s protistojnými palcami a silnejším zahryznutím ako ktorýkoľvek známy dnešný cicavec, podľa všetkého špecializovaný na lov obrovských klokanov; rohatá dvaapolmetrová korytnačka; či varan väčší než krokodíl nílsky. Väčšina z nich a mnoho ďalších nádherných tvorov vymizlo v období medzi 40 až 50 tisíc rokov. Zhruba v rovnakej dobe začali husté pralesy, ktoré vtedy pokrývali väčšinu kontinentu, nahrádzať traviny a zakrpatené stromy, ktoré porastajú väčšinu austrálskeho vnútrozemia dnes.
Jeden vedecký článok naznačuje, že prví ľudia v Austrálii lovili niektoré veľké zvieratá, až kým nevymreli, čo spôsobilo vymiznutie dažďových pralesov, čo následne vyhubilo väčšinu zostávajúcej fauny. Ako to je možné? Predpokladá sa, že keď vymizli obrie bylinožravce, začali sa lístie a vetvičky, ktoré by inak spásli, hromadiť na lesnej pôde, čím sa nakopilo palivo, ktoré umožnilo vyčíňať v dažďových pralesoch požiarom. To vytvorilo podmienky pre zmenu vegetácie na trávu a kroviny.
V Európe sa ekológovia začínajú prikláňať k názoru, že naše ekosystémy boli formované slonmi, nosorožcami, hrochmi a ďalšími ozrutnými tvormi (a stále na ne zostávajú adaptované), ktoré tu žili ešte počas poslednej medziľadovej doby, keď klíma bola podobná dnešnej. Aj dnes vidíme dôkazy o koevolúcii našich listnatých stromov so slonmi a nosorožcami v spôsobe, akým reagujú na masívne poškodenie.
Inými slovami, svet prírody je omnoho fascinujúcejší a zložitejší, než sme si vôbec dokázali predstaviť. A my len začíname chápať, aké rozmanité a prečudesné ekologické procesy môžu byť.
Povedzme si teraz niečo o veľrybom truse.
Výskum z roku 1970 predpokladal, že veľký pokles početnosti veľkých veľrýb v južných oceánoch bude viesť k nárastu populácie krilu (drobné kôrovce), ich hlavnej potravy. K tomu však nikdy nedošlo. Namiesto toho nastal jeho dlhodobý pokles.
Ako je to možné? Teraz sa ukazuje, že v skutočnosti veľryby podporujú populácie svojej koristi.
Často sa kŕmia vo veľkej hĺbke, no len zriedka sa tam vyprázdňujú, pretože stres, ktorý pôsobí na telo pri ponore, vyžaduje odstavenie niektoré telesných funkcií. Takže sa vyprázdňujú, až keď vyplávajú, aby sa nadýchli. Inými slovami, transportujú živiny z hlbín, vrátane vôd príliš tmavých pre fotosyntézu, do fotickej zóny, kde dokážu prežiť rastliny.
V južných oceánoch je limitujúcou živinou železo, bez ktorého sa nedokáže množiť a rásť fytoplanktón, ktorý je na dolných úrovniach potravového reťazca. Tým, že veľryby kropia svojimi hovienkami – pardon, fekálnou spŕškou – ovrchové vody, hnoja vlastne fytoplanktón, na ktorom závisia kril a ryby. O tomto mechanizme, známom ako “veľrybia pumpa”, sa uvažuje už niekoľko rokov. Dnes sa včak podarilo získať aj experimentálne doklady, ktoré túto hypotézu podporujú. Vedecký tím z Tasmánskej univerzity nazbierali trus vráskavca Balaenoptera musculus brevicauda (kto by bol povedal, že morská ekológia poskytuje toľko možností?) a pestoval planktón vo vode s jeho rôznou koncentráciou. Zistili, že čím je bohatšia voda, tým väčšia je produktivita. Žiadne prekvapenie.
Obrázok 3. Vráskavec dlhoplutvý (Megaptera novaeangliae), Nový Zélenad. (Foto M. Hromada)
Iný výskum zo zálivu Maine zistil, že než sa v dôsledku lovu znížila početnosť veľrýb a tuleňov, vyprázdňovaním na hladine a recykláciou živín uvoľňovali do vody trikrát viac dusíka, než sa ho v týchto vodách rozpúšťa priamo z atmosféry. Početnosť fytoplanktónu klesla v uplynulom storočí vo väčšine sveta, pravdepodobne v dôsledku rastúcich globálnych teplôt. Ale zdá sa, že pokles je najstrmší tam, kde boli najintenzívnejšie lovené veľryby a tulene. Rybári, ktorí trvali na tom, že dravce, ako napríklad tulene, treba hubiť, možno prispievali k znižovaniu, nie zvyšovaniu svojho úlovku.
Obrázok 4. Uškatec novozélandský (Arctocephalus forsteri), Nový Zéland. (Foto M. Hromada)
No to ešte nie je všetko. Keď fytoplanktón odumrie, pomaly klesá do oceánskych hlbín, a s ním aj uhlík, ktorý absorboval z atmosféry. Vyčísliť to nie je ľahké, ale keď početnosť veľrýb dosahovala úrovne z minulosti, pravdepodobne síce len trochu, ale významne prispievali k odstraňovaniu oxidu uhličitého z atmosféry. Obnovenie populácií veľkých kytovcov, ktorých početnosť poklesla o dve tretiny až 90%, ale pomaly sa v niektorých oblastiach oceánu opäť obnovujú, by sme mohli vnímať ako prijateľnú formu geoinžinierstva.
Samozrejme, nemal by to byť jediný alebo dokonca hlavný dôvod, prečo by sme ich mali chcieť vrátiť do oceánov, no spôsob, akým veľryby menia zloženie atmosféry, prispieva k vyvráteniu prekonaného názoru, že dokážeme manipulovať živú prírodu a výsledok vieme jednoducho predvídatať. Tím Sustainable Humanvyrobil druhé video trofických kaskádach, o veľrybej pumpe. Prvé – o neočakávanom vplyve vlkov na ekosystémy v Yellowstonskom národnom parku malo 21 miliónov pozretí. Viera, že človek dokáže zvládnuť zložitý svet prírody, je mýtus. Ľudia majú obrovskú motiváciu porozumieť svetu vo všetkých jeho fascinujúcich detailoch.
Ale s veľrybami sme stále neskončili. Ďalšia vedecká publikácia navrhuje, že s poklesom početnosti veľrýb sa kosatky – niektoré sa špecializujú na ich lov – preorientovali na lov tuleňov a uškatcov. To pravdepodobne potom malo veľký vplyv na populácie rýb.
No zníženie počtu tuleňov lovom v Aleutskom súostroví dnes, ako sa zdá, núti kosatky opäť sa preorientovať, tentoraz na vydry morské. Potravu vydier morských z veľkej časti tvoria ježovky. V dôsledku poklesu stavu vydier vzrástol počet ježoviek – až do tej miery, že v niektorých oblastiach popri západnom pobreží Ameriky, kde kedysi rástli rozľahlé “lesy” chalúh, ich takmer úplne spásli. Nielenže to spôsobilo kolaps pobrežných ekosystémov, ale aj uvoľnenie veľkého množstva oxidu uhličitého do atmosféry , keď uhlík uložený v chaluhách zoxidoval.
Obrázok 6. Chaluhový les, Britská Kolumbia (foto. M. Hromada)
A ani to ešte nie je koniec príbehu. Teraz sa zdá, že lov veľrýb môže byť hlavnou príčinou miznutia kondora kalifornského. Kondor sa podľa všetkého špecializoval na požieranie mŕtvych vyplavených tiel veľrýb. Keďže veľryby vymizli, kondory prišli o hlavný zdroj potravy, a boli nútené živiť sa uhynutými suchozemskými živočíchmi. Niektoré tieto zdochliny pochádzajú zo zvierat, ktoré zastrelili lovci, no nedokázali ich dohľadať. Konzumácia olova z guliek a brokov je podľa všetkého jedným z dôvodov, prečo ani mohutné pazúry kondorom nestačia, aby sa udržali na pokraji priepasti vymierania.
Kto by bol pomyslel, že vplyv lovu veľrýb spustí takú vlnu zmien v toľkých živých systémoch? (Mimochodom, než prišli do Ameriky ľudia, kondor patril medzi tie menšie zdochlinožravé vtáky. Vyhynutý druh Aiolornis incredibilis mal rozpätie krídel skoro 5 metrov a zobák dlhý ako chlapova stupaj. Lebka iného dravca, Argentavis magnificens magnificens, sa zatiaľ ešte nenašla, no z nájdených kostí vyplýva, že mohol mať rozpätie krídel 8 metrov a vážiť 75kg.
A nejde len o veľryby. Keď fytoplanktón napadnú drobné živočíchy, ktoré sa ním živia, uvoľňuje chemickú látku zvanú dimetylsulfid. Táto zlúčenina priťahuje predátory, ktoré sa živia živočíchmi, požierajúcimi fytoplaktón. Rúrkonosce, ako napríklad albatrosy, fulmary, búrkovníky a víchrovníky, ktoré majú dobre vyvinutý čuch, dokážu dimetylsulfid odhaliť a využiť jeho prítomnosť na vyhľadávanie koristi. Nielenže to môže pomôcť fytoplanktónu chrániť sa pred svojimi lovcami, ale vtáky, ktoré sem prilákal, ho vyprázdňovaním počas lovu pomáhajú aj pohnojiť.
Obrázok 7. Albatros sépiar, Nový Zéland. (foto. M. Hromada)
Je tu ešte jeden zvrat. Zdá sa, že dimetylsulfid zohráva významnú úlohu pri tvorbe oblačnosti na mori. Pretože hladina mora je tmavá a mraky sú biele, čím väčšia je oblačnosť, tým viac slnečného žiarenia sa odráža späť do vesmíru. Napadnutý fytoplanktón teda môže pomáhať ochladzovať planétu.
Obrázok 8. Víchrovník novozélandský (foto. M. Hromada)
Aj na súši nájdeme podobné procesy. Predtým, než sa v 60. rokoch 20. storočia rozbehli seriózne ochranárske snahy, klesol počet pakoní hrivnatých v Serengeti z asi 1,2 milióna na 300 000. Výsledok bol podobný predpokladanému mechanizmu zničenia väčšiny austrálskeho dažďového lesa. Ako sa hromadila suchá tráva a iné rastlinstvo, ktoré by inak pakone spásli, požiare spustošili každoročne zhruba 80% rozlohy Serengeti.
Obrázok 9. Večerná savana pod Kilimandžárom (Foto. M. Hromada)
Keď sa stáda pakoní začali zotavovať, frekvencia požiarov klesla a do pôdy sa dostáva viac živín z trusu. Serengeti sa zmenilo z čistého zdroja uhlíka na zásobník uhlíka; zmena sa rovná celej súčasnej produkcii oxidu uhličitého spaľovaním fosílnych palív vo východnej Afrike.
Obrázok 10. Stádo pakoní pásavých, Keňa (foto: M. Hromada).
Ale je dôležité nerobiť príliš ďalekosiahle závery z jedného príkladu. V iných častiach sveta môžu pasúce sa zvieratá zvyšovať produkciu skleníkových plynov. Domáce hospodárske zvieratá sú významnou príčinou globálneho otepľovania. Podobne aj niektoré divoké bylinožravce. Ako vzrástli počty losov v Kanade, čiastočne v dôsledku vyhubenia ich predátorov ľuďmi, celým radom zložitých vplyvov na vegetáciu aj pôdny kryt prispeli k prudkému zníženiu ukladania uhlíka v boreálnych lesoch. Podľa jedného odhadu je rozdiel v ukladaní uhlíka medzi oblasťami s vysokým a nízkym stavom losov od 42 do 95% oxidu uhličitého, ktorý Kanada produkuje spaľovaním fosílnych palív. Ak by sme teda umožnili návrat a zotavenie vlkov, mohlo by to mať nesmierny vplyv na emisie skleníkových plynov v Kanade.
Nemali by sme si jednoducho predstavovať, že vlky a veľryby a pakone, fytoplanktón a vydry morské samé o sebe dokážu zabrániť kolapsu klímy, ktorý spôsobí nekontrolované spaľovanie fosílnych palív. Medziročný prírastok vegetácie sa nemôže vyrovnať spaľovaniu fosílnych palív, z ktorých sa uvoľňuje uhlík, ukladajúci sa každoročne po mnoho storočí. Ale ako začíname tušiť tieto neočakávané dôsledky našej ničivej činnosti, máme ďalší dôvod, aby sme začali s našou planétou zaobchádzať zodpovednejšie. Všetko totiž súvisí so všetkým.
Bol by som nerád, ak by sa ochrana voľne žijúcich živočíchov zredukovala na prepočty ich príspevku k tvorbe skleníkových plynov. Existujú predsa silné vnútorné dôvody pre ochranu sveta prírody: pretože je úžasný; pretože nás obohacuje a je čarovný; pretože pochopiť, ako tieto nádherné a zložité systémy fungujú, je ako prejsť bránou do čarovného kráľovstva.
Ale to málo, čo už vieme o trofických kaskádach a nečakane zložitých vzťahoch, ktoré ekológia odhaľuje, nepochybne predznamenáva oveľa hlbšie a bohatšie porozumenie, ktoré prinesú nadchádzajúce roky ekologického výskumu, pre ktorý je nevyhnutné nadchnúť novú generáciu ekológov s otvorenou hlavou. Ekológia sa dá študovať s bázňou pred naším svetom plným zázrakov a s odhodlaním chrániť ho pred zničením.
Keď je malá Katka iba celá matka a nepodobá sa na tatka!
Čo keby Vám niekto položil takúto otázku: Vymenujte všetky sladkovodné ryby, ktoré poznáte…
Asi by sme si spomenuli na kapra, pstruha či šťuku…. a tu by sme možno aj skončili…
Ak by ste sa na túto otázku opýtali v Bulharsku, odpoveď by bola asi podobná… možno s výnimkou najznámejšej ryby Bulharska „pyrženej cace“ (Пържена цаца) – šproty.
Okrem týchto, laickej verejnosti dobre známych „jedlých“ druhov, existujú aj také ryby, ktoré sú menšie, no dokonca ich častokrát nepoznajú ani športoví rybári. Medzi takéto ryby patria aj pĺže, konkrétne zástupcovia rodu Cobitis. Tieto ryby žijú na dne riek a v Európe dorastajú maximálne do 13 cm. Takže by sme sa z nich veľmi nenajedli… a asi preto ich prehliadame… No nie všetci! Pre vedcov z našej katedry predstavujú veľmi zaujímavý objekt výskumu. Nezaujímame sa samozrejme ich gastronomickú vhodnosť či nevhodnosť, nás zaujíma ich rozmnožovanie. A to je tak trochu o „sexe“ ale aj o „asexe“.
Poďme ale pekne poporiadku. Bežný druh ryby, napríklad taký kapor je typickým gonochoristom, teda mamka kapor a tatko kapor majú spolu malé kapríky. Keď sa ale bližšie pozrieme na rodinku pĺžov, tak jednoduché rozdelenie na matku, otca a deti tu už nie je. Niektoré populácie pĺžov sú tvorené aj asexuálne sa rozmnožujúcimi jedincami – odborne sa nazývajú polyploidné hybridy. Vedecké vysvetlenie tohto termínu znie asi takto: sú to jedince, ktoré vznikajú hybridizáciou (krížením) dvoch druhov pĺžov. Hybridné potomstvo tak disponuje genómom, ktorý obsahuje dve sady chromozómov, naviac od dvoch druhov pĺžov. Hybridné jedince, ktoré prežijú, sa znova neresia s jedincami iných druhov pĺžov a môžu tak priberať ďalšiu chromozómovú sadu. Výsledkom sú polyploidné jedince (zväčša samice) disponujúce 3 až 4 sadami chromozómov od troch druhov pĺžov.
Zdá sa vám to komplikované? Ešte nie? Tak pokračujeme ďalej… Polyploidné samice sú schopné ďalej sa rozmnožovať asexuálnym spôsobom – gynogenézou. Gynogenéza je spôsob rozmnožovania, pri ktorom samica využíva spermie samca na aktiváciu vývinu vlastných vajíčok. Genetická informácia spermie však do vajíčka nevstupuje. Tieto samice využívajú vlastné sexuálne mimikry (maskovanie) a preto ich samec nevie odlíšiť od sexuálne sa rozmnožujúcich samíc vlastného druhu. A tak samec, ktorý vynaložil energiu na dospievanie a neresil sa s touto samicou, nezanecháva v potomstve svoju genetickú informáciu.
No a teraz si tú „gynoneviemčo“ zjednodušíme… Samica stretne samca a logicky by sme očakávali, že potomstvo bude tak trochu po „mamke“ a tak trochu po „tatkovi“. Ale nie je tomu tak. Iba samica sa stáva „pravou matkou“, jej potomstvo je vlastne klonom jej samej. Samec, ktorý mal byť otcom, odpláva s dlhým nosom (alebo plutvou?). Aj keď sa snažil (potomstvo síce nebude po poštárovi), ale nebude ani po tatkovi. Nenaplnil svoje životné poslanie. Myslí si, že svoju úlohu splnil, ale svoje gény neodovzdal. Svojej partnerke poslúžil, ako stimul pre jej vlastnú reprodukciu. Ešte dobre, že nie sme pĺže a ženy nás potrebujú a my ich tiež…
V povodiach Dunaja na území Bulharska, spolu takto koexistujú tri druhy pĺžov, ktoré vytvárajú vzájomné polyploidné hybridy. Tieto trochu „sexy“ a trochu „asexy“ rybky môžete vidieť na obrázku.
Vybrané druhy pĺžov vyskytujúce sa v čiastkových povodiach Dunaja v Bulharsku (zhora: Cobitis elongatoides, C. strumicae a C. elongata)
A keďže sme Katedra ekológie, na celý problém sa chceme pozrieť komplexne. Ako všetci dobre vieme, ekológia nie je veda o triedení a recyklácii odpadov, ale je to veda o vzájomných vzťahoch organizmov a prostredia, v ktorom sa vyskytujú. A preto nás nezaujíma iba „sex“ či „asex“. Zaujímajú nás najmä vzťahy pĺžov k vybraným abiotickým faktorom vodného prostredia. Jednak na úrovni druhov, ale hlavne koexistencia sexuálnych a asexuálnych (klonálnych) línií. Jednou z lokalít, ktorú sme počas našej výpravy do Bulharska navštívili bola rieka Katuneshka.
Rieka Katuneška, povodie Dunaja (BG)
V tejto rieke sa spolu vyskytujú všetky 3 uvedené druhy pĺžov a ich vzájomné asexuálne hybridy. Preto tu vzniká množstvo otázok.
Konkurujú si tieto jedince medzi sebou?
Aká je ich distribúcia v rámci habitátov, ktoré osídľujú?
Kto je v konkurenčnom boji efektívnejší?
Aké je rozpätie abiotických faktorov, v ktorých pĺže alebo ich hybridy dokážu realizovať svoju ekologickú niku?
To všetko sú otázky, na ktoré sa snažíme nájsť aspoň čiastočnú odpoveď…
Lovná skupina odoberajúca vzorky z rieky Dunaj pri meste Ruse. Ichtyologický prieskum realizovali členovia katedry Ekológie PU, českej a bulharskej akadémie vied
A čo praktický význam týchto štúdií? Medzinárodná únia ochrany prírody a prírodných zdrojov (IUCN) k roku 2015 eviduje 50 druhov pĺžov. Z toho v kategóriách kriticky ohrozených (CR) až takmer ohrozených (NT) je zaradených až 26 druhov. Medzi hlavné faktory spôsobujúce tento stav, patrí degradácia prirodzených biotopov, v ktorých sú pĺže schopné prežiť a rozmnožiť sa. Nadobudnuté exaktné údaje o ich ekologických nárokoch a rozšírení v prirodzených podmienkach, tak môžu poskytnúť východiskové informácie ktoré sa budú dať uplatniť v praktickej ochrane týchto nesporne zaujímavých druhov.
Život v okolí bulharských riek (rieka Botunya)
Autor blogu: Jakub Fedorčák, Katedra ekológie FHPV PU
Táto práca bola realizovaná z projektu: Inovácia vzdelávacieho a výskumného procesu ekológie ako jednej z nosných disciplín vedomostnej spoločnosti (ITMS 26110230119), ktorý je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ. A projektov: VEGA (1/0916/14) Koexistencia prírodných klonov a biotypov hybridného komplexu rodu Cobitis v procesoch sukcesie, GA ČR (GA13-12580S) Studium mechanismů umožňujících koexistenci sexuálních a klonální populací na modelu evropských sekavců (2013-2017, GA0/GA).
