Suplement CXLVII

Wiadomości ekologiczne
1976, t. 22, s. 374-375

RECENZJE

SCHMIDT-KOENIG. 1975 – Migration and homing in animals — Zoophysiology and ecology 6, Springer- Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 99 pp.

Jak autor podaje w przedmowie, książka ma wprowadzać w zagadnienia migracji zwierząt; ma informować o tym, co dotychczas zbadano i ustalono oraz stymulować dalsze badania przez wskazanie braków w naszej wiedzy na ten temat.

Właściwie tytuł książki należałoby uściślić, bowiem najbardziej interesującą autora sprawą z zakresu migracji są zdolności orientacyjne wędrujących zwierząt i pod tym kątem dokonuje on przeglądu kolejnych grup systematycznych, wyławiając co ciekawsze wyniki obserwacji terenowych i badań laboratoryjnych.

Przegląd ten dokonany jest bardzo przejrzyście, bowiem pod każdym hasłem-nazwą grupy zwierząt omawiane są najpierw obserwacje prowadzone w warunkach naturalnych, na podstawie których można wnioskować o stopniu migracyjności jej przedstawicieli i ich zdolnościach orientacyjnych, a następnie opisane są prace eksperymentalne i analizy teoretyczne, jakie przeprowadzono w celu rozszyfrowania mechanizmów służących orientacji. Powtarzająca się uparcie w kolejnych rozdziałach dysproporcja pomiędzy tymi dwiema częściami jest niezwykle stymulująca dla wszystkich przyszłych badań z tej dziedziny. Niejednokrotnie wiadomo bowiem z obserwacji terenowych, że zwierzę pokonuje ogromne dystanse, a następnie powraca dokładnie w to samo miejsce, z którego wyruszyło. Nie wynika natomiast z dotychczasowych badań eksperymentalnych, jak ono to robi, czym kieruje się w swych wędrówkach, jak odnajduje swój „dom”. Nawet u tak, zdawałoby się, dobrze zbadanych pod tym względem grup, jak ryby czy ptaki.

Termin migracja jest tu rozumiany bardzo szeroko, od nie przekraczających odległości 100 m przemieszczeń w głąb lądu i z powrotem niektórych przybrzeżnych skorupiaków, przez codzienną krzątaninę pszczół poszukujących nowych źródeł pokarmu, po sezonowe wędrówki ptaków pokonujących dwa razy w roku odległości wielu tysięcy kilometrów.

Wszystkie te przemieszczenia wymagają od zwierząt zdolności szeroko pojętej orientacji w terenie; orientacji biernej, jaką jest powierzenie się odpowiednio ukierunkowanym w danym czasie czy miejscu prądom powietrznym (jak to prawdopodobnie czyni szarańcza) czy wodnym (jak w przypadku larw węgorzy); lub też orientacji czynnej pozwalającej na przybycie do ściśle określonego celu. W tym ostatnim przypadku należy jeszcze rozróżnić orientację pozwalającą na poruszanie się po typowych dla danego gatunku szlakach, przekazywanych (jak?) z pokolenia na pokolenie, od tej najbardziej skomplikowanej, umożliwiającej przeniesionemu w zupełnie nieznany teren osobnikowi powrócić (bez przypadkowego kluczenia) do „domu”. Ten ostatni typ orientacji został nazwany przez autora nawigacją i właściwy jest tylko kręgowcom. Spośród bezkręgowców nawet pszczoły z najlepiej wykształconym systemem orientacji, nie posiadają umiejętności nawigacji.

Wszystkie zwierzęta w swoich wędrówkach posługują się najprawdopodobniej jednym (lub wszystkimi) z trzech kompasów: słonecznym, gwiezdnym lub magnetycznym. Niegdyś usiłowano znaleźć kompas przynajmniej uniwersalny dla ptaków (nad migracjami których przeprowadzono zdecydowanie najwięcej badań). Tak więc Yeagley (1947 i późniejsze) uważał, że ptaki w swych wędrówkach kierują się kompasem magnetycznym, Matthews (1953 i późniejsze), że słonecznym, a Sauer (1957 i późniejsze), że gwiezdnym. Każdy z tych badaczy potwierdził prawdziwość swojej hipotezy serią doświadczeń, które jednak powtórzone przez jego następców nigdy nie dały już jednoznacznych wyników. Nie można się zresztą temu dziwić, bowiem, jak wynika z obecnie już bardzo bogatych obserwacji terenowych, te same ptaki potrafią wędrować w dzień i w nocy, przy niebie bezchmurnym i zaciągniętym ciężkimi chmurami, przez które nie przebije się najmniejszy promień słońca, nie mówiąc już o możliwości zobaczenia gwiazd.

Jedynym do końca zbadanym mechanizmem orientacji w terenie jest ten pozwalający pszczołom bezbłędnie trafiać do najbliższych źródeł pokarmu. Dogłębne zbadanie wszelkich towarzyszących tym przemieszczeniom zjawisk zawdzięczamy Frischowi i jego uczniom (1965 i dalsze). On to bowiem rozszyfrował informacje zawarte w „tańcu”, który wykonują po powrocie do ula pszczoły-zwiadowczynie i dzięki któremu wszystkie inne pszczoły-robotnice już bez zbędnego kluczenia podążają najkrótszą drogą z ula do wskazanego miejsca i z powrotem. Ale, jak już wspomniano uprzednio, pszczoły przeniesione z ula w nieznany teren nie potrafią do niego powrócić, a więc nie posiadają zdolności prawdziwej nawigacji.

Natomiast na pewno zdolność tę posiadają ryby migrujące na wielką skalę — łososie i węgorze, które potrafią po przebyciu tysięcy kilometrów dotrzeć na teren określonego tarliska. Terenem tarliskowym spędzających całe życie w morzu łososi są bogate w tlen wody jezior i strumieni. Ryby te kierując się prawdopodobnie zmysłami chemicznymi (powonienia czy smaku) wracają dokładnie do tych samych strumieni, w których przed laty się urodziły. Doświadczenia przeprowadzone w laboratorium wskazują, że łosoś potrafi bezbłędnie odróżnić próbkę wody ze swego strumienia od próbek z okolicznych zbiorników wodnych.

Równocześnie niewiele wiadomo na temat szlaków wędrownych ryb migrujących. Dotychczasowe wiadomości na ten temat są na tyle skąpe, że w przypadku węgorzy mamy aż dwie sprzeczne hipotezy co do… ich systematyki. W latach trzydziestych Schmidt uważał bowiem, że istnieją dwa odrębne genotypy tego gatunku: węgorz amerykański (średnia liczba kręgów 107) i węgorz europejski (średnia liczba kręgów 115). Obydwa wykluwają się w Morzu Sargassowym, a następnie w postaci larwalnej unoszone prądami morskimi jedne płyną w kierunku wybrzeży zachodnich, gdzie wnikają do rzek Ameryki Środkowej i Północnej, a drugie ku wybrzeżom wschodnim do rzek wpadających do oceanu na całej długości Europy i północnej Afryki. Po uzyskaniu dojrzałości płciowej dorosłe węgorze znowu powinny wrócić sobie tylko znanymi trasami sposobami na tarło do Morza Sargassowego. Otóż węgorze amerykańskie wracają na pewno, obserwowano je i odławiano w trakcie tej wędrówki, natomiast nikt nigdy nie widział powracających na tarliska węgorzy europejskich. Toteż pojawiła się nowa, dotychczas nie sprawdzona hipoteza Turckera (1959), że obie formy węgorzy rozwijają się z jaj węgorzy amerykańskich, a o tym co się z nich wykluje (ryba z 107 czy 115 kręgami) decyduje doznanie lub uniknięcie silnego szoku termicznego w pewnym okresie rozwoju jaja. Czy tak jest naprawdę? Klucza do tej taksonomiczno-genetycznej zagadki dostarczyć może jedynie dokładne zbadanie szlaków wędrownych węgorzy.

A jak wygląda sprawa nawigacji u mistrzów wędrówek — ptaków? Genialną wprost umiejętność nawigacji i „instynkt domu” przejawiają gołębie pocztowe, będące zresztą od bardzo dawna ulubionym obiektem badań specjalistów od migracji ptaków. Wiadomo, że w swych wędrówkach stosują dwa różne systemy nawigacji — jeden, który pozwala im obrać niezwykle precyzyjnie prawidłowy kierunek lotu z dowolnego miejsca w stronę „domu” i który prowadzi ptaka na odległość około 2 km od celu podróży; i drugi „włączany” przy podchodzeniu do celu, pozwalający bezbłędnie wylądować na dachu gołębnika. Jakie mechanizmy umożliwiają tak precyzyjną nawigację? Wiadomo, że pierwszy system, służący do „długodystansowej” nawigacji nie jest systemem wizualnym, bowiem w żadnym stopniu nie traci na swej doskonałości u gołębi z osłabionym eksperymentalnie wzrokiem. Według Matthewsa oparty jest OB na kompasie słonecznym i polega na umiejętności „wnioskowania” z aktualnego położenia słońca i bardzo krótkiego odcinka jego droga o pozycji słońca w południe, a następnie porównania wyniku tej ekstrapolacji ze znaną z „domu” pozycją słońca w południe. Jeśli ustalona w nowym miejscu pozycja słońca jest niższa niż ta znana z domu, to znaczy, że to nowe miejsce znajduje się na północ od domu. (Opisany mechanizm nawigacji jest jednym z wielu sugerowanych przez liczne na ten temat hipotezy, a omówiono go tu jako ilustrację możliwości posługiwania się kompasem słonecznym). Drugi system, włączany blisko domu, oparty jest prawdopodobnie na wzroku, ale nie wyłącznie bowiem ptaki z obniżoną eksperymentalnie możliwością widzenia także, choć z większym trudem, trafiały do gołębnika.

Z badań nad innymi gatunkami migrujących ptaków także wynika, że doskonała nawigacja opiera się na kilku różnych systemach. Stwierdzono to m.in. u szpaków. Szpaki z krajów nadbałtyckich wędrują jesienią w kierunku południowo-zachodnim na zimowiska w północnej Francji i południowej Anglii. Otóż pewną grupę szpaków przewieziono jesienią z północy do Szwajcarii i tam je wypuszczono. Młode ptaki migrujące po raz pierwszy obrały tradycyjny (skąd im znany?) południowo-zachodni kierunek wędrówki i wylądowały na zimowiskach odpowiednio bardziej południowych: w południowej Francji, Hiszpanii i Portugalii, natomiast ptaki starsze, znające tereny swych zimowisk skierowały się na północny-zachód i trafiły dokładnie tam, gdzie spędzają zimę co roku. A więc tylko one potrafiły naprawdę nawigować.

Tych kilka omówionych tu nieco szerzej zagadnień miało pokazać czytelnikowi, o czym traktuje recenzowana książka. Oczywiście problemy te są ujęte w niej znacznie głębiej, obszerniej i bardziej naukowo. Można w niej znaleźć informacje o migracjach także płazów, gadów i ssaków; opis całego wachlarza eksperymentów i chwytów metodycznych, które stosowano dla wydarcia zwierzętom tajemnic ich niezwykłych zdolności orientacji; wreszcie zbiór metod statystycznych, które mogą posłużyć do analizowania danych uzyskiwanych z tych eksperymentów oraz bardzo bogate piśmiennictwo. Jednym słowem po dokładnym przestudiowaniu tej książki można przystąpić od razu do badań nad migracją zwierząt mając już informacje, co badać i jak badać, a już pobieżne jej przejrzenie pozwala poznać najnowsze myśli i osiągnięcia naukowe zmierzające do poznania tego niezwykle interesującego fenomenu, jakim są migracje zwierząt.

J. Gliwicz

Linki:

http://www.aslo.org/lo/toc/vol_21/issue_6/0931.pdf

Sidebar