Kady z nas zna gos kukuki, kady z nas wie rwnie, e ptaki te s pasoytami lgowymi, nie buduj gniazd i nie wysiaduj jaj, lecz podrzucaj je do obcych gniazd. Jednak czy wiecie, e kukuka (Cucculus canorus) jest jednym z ponad stu gatunkw ptakw yjcych na Ziemi podrzucajcych wasne jaja do gniazd ptakw innych gatunkw? Liczba ta wydaje si dua, ale czy nie zdziwi bardziej fakt, e w chwili obecnej znamy ponad 200 gatunkw ptakw, ktrych samice skadaj wasne jaja do gniazd innych samic tego samego gatunku? Co wicej, ludzie badajcy to zjawisko u ptakw twierdz, i jest to dopiero wierzchoek gry lodowej i dokadne badania behawioralne poczone z analizami molekularnymi pozwol dopisa kolejne gatunki do tej listy.
Podrzucanie wasnego potomstwa na wychowanie innym niewiele ma wsplnego z normami etycznymi stosowanymi przez ludzi, ale przecie cay wiat oywiony ma to do siebie, e skada si z istot, ktrych przodkowie potrafili zdoby niezbdn dla nich ilo zasobw i cz z nich ulokowa w nastpnym pokoleniu. Tylko cz potomstwa wydawanego na wiat przez organizmy ywe zdoa przey i wyda na wiat kolejne generacje. A wic prosta zasada prawdopodobiestwa podpowiada, e wiksza liczba potomstwa zwiksza szanse przetrwania cho czci z nich.
W jaki sposb ptaki potrafi zwiksza liczb pisklt wydawanych na wiat? Samce mog po prostu angaowa si w kojarzenia z du liczb samic, nawet w przypadku gatunkw ptakw behawioralnie monogamicznych (a wic takich, ktre cz si w trwae pary i razem wychowuj pisklta z wasnego gniazda) i jak pokazano w wielu badaniach jest to raczej norm ni wyjtkiem. Natomiast w przypadku samic zwikszenie liczby wasnego potomstwa nie jest proste. Jak ju w poowie ubiegego wieku stwierdzono eksperymentalnie – u typowych gniazdownikw, a wic ptakw, ktrych pisklta kluj si nagie i niedone, wielko lgu limitowana jest nie przez moliwo zoenia okrelonej liczby jaj przez samic, a przez moliwo wykarmienia okrelonej liczby pisklt. Wana jest take fizyczna mono inkubacji tylko okrelonej liczby jaj. W okresie wysiadywania ptakom wypadaj pira z okolic brzucha i klatki piersiowej – s to tak zwane plamy lgowe, ktre pozwalaj skutecznie ogrzewa jaja w gniedzie. Ograniczona wielko tych plam – typowa dla gatunku i zalena od wielkoci przecitnego lgu – prowadzi do tego, e jeli w gniedzie pojawi si nadmiar jaj, bd one niedogrzane, a to z kolei wyduy okres ich inkubacji.
Gatunek, ktry badaem, mewa mieszka (Larus ridibundus) naley do do dobrze poznanej grupy ptakw. Jest to ponad 60 gatunkw zwizanych z wybrzeami morskimi, cho obecnie rozprzestrzenionych rwnie na rdldziu. Mewy mieszki s dosy dugowieczne – znane s przypadki osigania przez nie wieku nawet trzydziestu kilku lat, jest to do wane, bo umoliwia im stosowanie rnych strategii reprodukcyjnych w trakcie ycia, w zalenoci od warunkw rodowiska panujcych w danym sezonie rozrodczym. mieszki zazwyczaj skadaj w cigu sezonu jeden lg zoony z trzech jaj. Jak pokazay eksperymenty, wielko lgu nie wynika z moliwoci wytworzenia ograniczonej liczby jaj, samica bdca w dobrej kondycji potrafi zoy ich nawet kilkanacie. To moliwoci wykarmienia konkretnej liczby pisklt przez par rodzicielsk powoduj, e wiksze lgi nie maj racji bytu.
Badajc zagadnienia zwizane z rozrodem tych ptakw, zaobserwowaem szereg symptomw, ktre zasugeroway mi, e w gniazdach mieszek pojawiaj si czasami jaja innych samic. Szukajc odpowiedzi na pytania, ktre pojawiy si w zwizku z moimi obserwacjami, przewertowaem literatur dotyczc pasoytnictwa lgowego w obrbie gatunku, ale nie znalazem wyjanienia, dlaczego wystpuje ono u mew. Dowiedziaem si natomiast, i ta alternatywna strategia rozrodcza jest obserwowana take u wielu gatunkw owadw i ryb. Jej wystpowanie u ptakw tumaczone jest za pomoc kilku rnych teorii. Jedn z nich jest wyjanienie adopcji jaj korzyciami dla gospodarza wynikajcymi z powikszania lgu, kiedy to np. ryzyko drapienictwa spada wraz ze wzrostem liczby pisklt wodzonych przez dan samic. Inn moliwoci jest „wycig zbroje”, podobny do tego, jaki obserwujemy w przypadku pasoytnictwa midzygatunkowego, kiedy pasoyt podrzuca jaja, starajc si oszuka gospodarza gniazda, a gospodarz prbuje je usuwa poza gniazdo. Wreszcie pasoytnictwo – w rzadkich przypadkach – tumaczy dobr krewniaczy, ktry faworyzuje akceptacj jaj krewniakw i odrzucanie jaj obcych.
Za wstpny cel moich bada postawiem sobie sprawdzenie, czy symptomy, ktre zaobserwowaem, rzeczywicie wskazyway na obecno w jednym gniedzie jaj rnych samic oraz okrelenie, jak czsto takie lgi wystpuj w rnych koloniach mieszki. Jednak najwaniejsze pytanie, na ktre chciaem znale odpowied, dotyczyo wyjanienia podstaw utrzymywania si tej strategii w koloniach mieszki.
Pierwszy cel zrealizowaem stosunkowo atwo, stosujc specyficzn metod rozdziau albumin biaka jaj za pomoc elektroforezy wysokonapiciowej na elu z ustalonym gradientem pH. Metoda ta pozwala na ustalenie „proteinowego odcisku palca” samicy skadajcej jajo, z ktrego pobraem niewielk prbk biaka i daje powtarzalne wyniki, a jednoczenie nie wpywa niekorzystnie na rozwj pisklcia w prbkowanym jaju. Czsto wystpowania strategii pasoytnictwa bya rna w trzech badanych przeze mnie koloniach i wahaa si od 13 do 50 proc. badanych gniazd. Rnice te mog zalee od wielkoci kolonii, iloci pokarmu czy te nasilenia drapienictwa.
Kolejnym etapem bada byo stwierdzenie, czy ptaki potrafi rozrni jaja obce od wasnych. W tym celu wykonaem sztuczne jaja z wosku i gipsu malowane podobnie do jaj mieszki, ktre nastpnie podrzucaem do gniazd przypadkowo wybranych ptakw. Co zaskakujce – przewaajca wikszo tych „jaj” zostaa zaakceptowana. Wyniki kolejnego eksperymentu, polegajcego na czasowej podmianie jaj midzy gniazdami mieszki, potwierdziy, i z reguy nie wyrzucaj one obcych jaj. Teori „wycigu zbroje” mogem wic wstpnie odrzuci – samica mieszki akceptuje podrzucane jaja, nawet w koloniach, w ktrych pasoytnictwo jest bardzo czste.
W takiej sytuacji musiaem sprawdzi, czy pasoytnictwo nie przynosi strat w sukcesie reprodukcyjnym gospodarzy akceptujcych obce jaja. Porwnaem wic wielko zniesie samic, ktrych lgi nie zawieray obcych jaj, z takimi, ktre wysiadyway obce jaja. Okazao si, e sukces reprodukcyjny samicy, ktra zaakceptowaa jajo, jest obniany poprzez to, e znosia ona mniej jaj w porwnaniu z samic niewysiadujc jaj pasoyta. Jednoczenie zdarzao si, e pasoyty skaday czasem wicej ni jedno jajo. Czyli nawet w przypadku, gdy samica−gospodarz zoya tylko dwa jaja, zamiast trzech, to wysiadywaa ona lg wikszy ni typowy. Pocigao to za sob konsekwencje, ktre opisaem ju wyej, a ponadto taka samica ponosia znacznie wiksze koszty inkubacji takiego lgu w porwnaniu z lgiem typowym. Aby podkreli, e koszty te s niebagatelne, powiem, i zasoby energetyczne niezbdne do wysiedzenia jednego jaja u mew pozwoliyby samicy przey ponad trzy dni. W wietle tych wynikw, odrzuciem wyjanienie o czerpaniu przez samic−gospodarza korzyci przewyszajcych nakady poniesione na wychowanie podrzuconych jaj i pisklt.
Pozostao mi zatem sprawdzi ostatni ewentualno – moe to dobr krewniaczy uzasadnia akceptacj jaj krewniaczek? Po pierwsze naleao okreli stopie pokrewiestwa midzy samicami, ktre zoyy badane przeze mnie jaja. Posuyy mi do tego profile biakowe, uzyskane z rozdziau albumin, jako e biako jaj skada si wycznie z substancji wytworzonych przez jajowd samicy. Porwnujc pokrewiestwo midzy wszystkimi badanymi samicami, wysze wartoci stwierdziem w przypadku samic gniedcych si w tych samych koloniach. Co wicej, w koloniach lgowych zauwayem tendencj do gniedenia si spokrewnionych ze sob samic blisko siebie, cho bardzo czsto byy to grupy zoone z 2−3 spokrewnionych samic gniedcych si razem z innymi spokrewnionymi ze sob samicami.
Gdy obserwowaem taki obraz, nie zdziwi mnie wynik kolejnej analizy: samice−gospodarze oraz samice−pasoyty byy ze sob bliej spokrewnione anieli dwie przypadkowe samice z danej kolonii lgowej. Czy fakt ten nie mgby by efektem tendencji opisanej wyej? Skoro spokrewnione samice buduj gniazda blisko siebie, to jeli jaka podrzuca jajo innej samicy, przez przypadek czciej ma szanse podrzuci je krewniaczce gniedcej si w pobliu anieli obcej. Jednak porwnanie pokrewiestw samic z najbliszego ssiedztwa i samic−gospodarzy oraz samic−pasoytw pokazao, e pasoyt nieprzypadkowo wybiera gniazda, do ktrych podrzuca jaja. S to gniazda samic bardziej spokrewnionych anieli wynioso pokrewiestwo samic z ssiedztwa. Co rwnie ciekawe, nieliczne przypadki wyrzucenia podrzuconego jaja poza gniazdo miay miejsce tylko wtedy, gdy samice−pasoyty i samice−gospodarze nie byy bliskimi krewniaczkami.
Wyjanienia tego zjawiska mona szuka na zasadzie analogii do innych gatunkw. U ggoa (Bucephala clangula) samica−gospodarz przegania z okolicy gniazda inne samice, gdy nie s one z ni spokrewnione, ale gdy do jej gniazda prbuje si dosta siostra czy te matka, samica spokojnie siada na gazi obok dziupli i pozwala „obcej” znie jajo. W przypadku mieszki ptaki rwnie potrafi rozpoznawa swoje rodzestwo, rodzicw od innych ptakw z kolonii. Mona wic przypuszcza, e samica−gospodarz dokadnie wie, czy pasoytem jest krewniaczka, czy obca i w zalenoci od tego moe j dopuci w poblie gniazda bd nie. Przecie ostatecznie moe usun z gniazda obce jaja, tak jak potrafi to robi np. yski amerykaskie (Fullica americana).
Mimo e w trakcie bada udao mi si zrealizowa postawione na pocztku cele, to w efekcie powstao duo wicej nowych pyta i ciekawych wtkw do wyjanienia. I tak na przykad nie udao mi si ustali, czy bycie gospodarzem wyklucza bycie pasoytem. Nie wiem rwnie, jaka moe by rola samca w przypadku akceptacji jaj, a jest to wane wtedy, gdy obie pcie zajmuj si inkubowaniem jaj. Wyniki moich bada pokazay rwnie, e nawet w przypadku gatunkw, ktre wydaj si gruntownie zbadane, tak jak mewy, dokadne obserwacje terenowe poczone z nowymi metodami bada laboratoryjnych mog prowadzi do zupenie nowych odkry.