Zagadkowe zwierzę w pancerzu

Szczerbaki to ssaki ze znacznie zredukowanym uzębieniem (pancerniki i leniwce) oraz w ogóle nieposiadające zębów (mrówkojady). Poza tym zwierzęta te mają 6–9 kręgów szyjnych, a pozostałe ssaki – zawsze 7. Występują jedynie na obszarze obu Ameryk, gdzie zamieszkują różne środowiska oprócz wysokich gór i terenów o zimnym klimacie. Jeden z rzędów szczerbaków – pancernikowce – szczególnie interesuje naukowców, gdyż zachował najwięcej cech niezaawansowanych ewolucyjnie.

Amerykańska zwierzyna łowna

Współczesne pancernikowce są niewielkimi zwierzętami. Największy gatunek to zębolita olbrzymia (dorasta do 1 m, nie licząc ogona), z kolei najmniejszy – prowadzący skryty tryb życia – to puklerzniczek karłowaty (do 15 cm długości). Odnalezione szczątki kopalne dowodzą jednak, że wymarłe pancernikowce mogły być znacznie większe. Pampatheriidae osiągały 3 m długości, a gliptodonty nieco więcej przy wysokości pancerza przekraczającej 1,5 m i masie ciała ok. 2 t. Niektóre gatunki dawnych wielkich pancernikowców żyły aż do ostatniego zlodowacenia. Niestety znaczne ochłodzenie klimatu oraz polowania ówczesnych ludzi przyczyniły się do ich wyginięcia. Ci przedstawiciele tzw. megafauny stanowili dla ówczesnych myśliwych łatwą zdobycz, a jeden upolowany osobnik dostarczał mięsa na wiele dni.

Najbardziej rozpowszechnionym współczesnym gatunkiem pancernikowców jest pancernik dziewięciopaskowy, określany także jako pancernik długoogonowy, tatusja bądź peba. Dla pierwotnych mieszkańców Ameryk stanowił łatwą zdobycz, która zapewniała im drogocenne białko pochodzenia zwierzęcego. Z pancerzy wykonywano naczynia, a nawet instrumenty muzyczne. Po zasiedleniu Ameryk przez Europejczyków pancerniki wielokrotnie ratowały ludzi przed głodem. Regularnie polowali na nie mieszkańcy wsi. Z kolei w okresach, gdy na nieznane wówczas choroby wymierały stada bydła czy świń, mięso z pancernika gościło też na talerzach ludzi bogatszych.

Niemieccy kolonizatorzy, którzy zakładali swoje osady na terenie dzisiejszego Teksasu, nazywali pancernika Panzerschwein, czyli pancerną świnią. Nazwa nawiązywała do tego, że pancerniki podobnie jak świnie ryją w ziemi i prawdopodobnie smak mięsa przypominał wieprzowinę. Podczas wielkiego kryzysu (lata 1929–1939) miliony upolowanych pancerników uchroniły tysiące ludzi od głodu. Ich mięso stało się wówczas tak popularne, że nazwano te zwierzęta świniami Hoovera. Herbert Clark Hoover był prezydentem Stanów Zjednoczonych w czasie wielkiego kryzysu i wielokrotnie przypisywano mu winę za doprowadzenie kraju do recesji. Niektóre środowiska sugerowały, jakoby prezydent miał zachęcać głodujących Amerykanów do polowania i zjadania mniejszych dzikich zwierząt (pancerniki, zające, oposy, wiewiórki).

Ciekawe życie

Wszystkie gatunki należące do rzędu pancernikowców posiadają pancerz, który chroni je przed wrogami. Składa się z różnego rozmiaru płytek kostno-rogowych, między którymi znajdują się wąskie pasy dobrze umięśnionej i unerwionej skóry. Właśnie dzięki skórnym wstawkom pancernikowce zachowują giętkość. W zależności od gatunku pancerz pokrywa jedynie grzbiet lub dodatkowo ogon, boki ciała, a nawet głowę. Nigdy natomiast nie występuje na podgardlu, spodniej części ciała i wewnętrznej stronie łap. Te miejsca pokrywa sierść. Najgęstsze futro wśród pancernikowców ma pancernik włochaty, który z daleka wygląda jak wielka ryjówka i w ogóle nie przypomina swoich opancerzonych krewnych. Oczywiście jego grzbiet pokrywa pancerz, ale dodatkowo porasta go długa sierść. Bezwłosy pancerz znajduje się z kolei na wierzchniej stronie głowy.

Większość pancernikowców potrafi dobrze kopać w ziemi, a w chwili zagrożenia zaledwie w kilka sekund podkopują się i pozostawiają na zewnątrz jedynie twardy i śliski pancerz. Drapieżny ptak czy jaguar nie dobierze się do zdobyczy. Najmniejsze z pancernikowców, czyli puklerzniczki karłowate, posiadają jedynie ochronę na grzbiecie i na ogonie. Żyją głównie pod ziemią, a na powierzchnię wychodzą sporadycznie i przede wszystkim nocą. W chwili zagrożenia uciekają do nory, której wejście zagradzają pancerzem.

Z kolei zwierzęta z podrodziny bolit nie potrafią kopać nor i w przypadku zagrożenia zwijają się w kulę. Ich pancerz szczelnie pokrywa grzbiet, boki ciała, ogon, a nawet głowę. Gdy drapieżnik próbuje dobrać się do bolity, ta toczy się jak piłka. Niestety taktyka kompletnie nie sprawdza się na drogach. Gdy bolita wyczuje nadjeżdżający samochód, zamiast uciekać z ulicy, zwija się w kulkę i… traci życie. Inną linią obrony pancernikowców są: zamarcie, ucieczka lub nagły wyskok, który ma zdezorientować napastnika. Włosopuklerznik wrzaskliwy, jak sama nazwa wskazuje, odstrasza wroga, wydając krzyk przypominający płacz dziecka.

Niektóre gatunki pancernikowców wspinają się na drzewa, a także pływają i nurkują. Ich ciało jest na tyle zwarte i ciężkie, że mogą przejść po dnie zbiornika. Z kolei aby unosić się na wodzie, połykają powietrze, które wypełnia częściowo ich układ pokarmowy. Zwierzęta te czasami nawet na kilka minut wstrzymują oddech, co tłumaczone jest jako przystosowanie nie do nurkowania, lecz do życia i żerowania pod ziemią.

Wszystkie pancernikowce oprócz bolit sprawnie wykopują w ziemi całe systemy korytarzy i różnych komór z kilkoma wejściami. Korytarze, o długości nawet 7 m, mogą sięgać na głębokość 2 m. W związku z zamiłowaniem do kopania zwierzęta te są znienawidzone zarówno przez rolników, ogrodników, jak i osoby posiadające wolnostojące domy, pod którymi pancerniki także drążą tunele. Gdy zwierzę zginie lub przeniesie się w inne miejsce, jego nora jest wykorzystywana przez inne gatunki, np. króliki, skunksy, węże czy pójdźki ziemne. Zdarza się, że nawet w zamieszkanym przez pancernika systemie nor może zagnieździć się współlokator.

Nory zapewniają pancernikom nie tylko schronienie, ale także utrzymanie odpowiedniej ciepłoty ciała podczas chłodnych nocy. W przeważającej części pancernikowce mają skąpe futro i znikomą tkankę tłuszczową, która nie zabezpiecza przed utratą ciepła. Dlatego większość gatunków spotyka się tylko na obszarach równikowych i okołozwrotnikowych. Puklerzyk różowy zamieszkuje jednak południe Argentyny i Chile, gdzie zimą temperatura może spaść poniżej zera. Zwierzę to, tak jak inne pancernikowce, żywi się głównie bezkręgowcami, a te z kolei jako organizmy zmiennocieplne zimą hibernują lub giną. Puklerzyk zatem przez miliony lat ewolucji wykształcił zdolność gromadzenia tłuszczu na zimę, którą przesypia głęboko w swojej norze. Jedynym pancernikiem zamieszkującym terytorium Stanów Zjednoczonych jest pancernik dziewięciopaskowy. Prawdopodobnie w związku ze zmianami klimatu jego areał występowania z roku na rok przesuwa się coraz bardziej na północ. Naukowcy uważają, że kwestią kilkudziesięciu lat jest zasiedlenie przez niego obszaru Wielkich Jezior na pograniczu Stanów Zjednoczonych i Kanady.

Identyczne czworaczki

W przypadku pancerników szczególnie interesująca dla naukowców wydaje się ich strategia rozrodcza. W zależności od gatunku, obszaru zamieszkania oraz warunków środowiska u zapłodnionej samicy może nastąpić zjawisko opóźnionej implantacji zapłodnionej komórki jajowej. Zygota zagnieżdża się w macicy dopiero po kilku miesiącach od zapłodnienia. Naukowcy uważają, że ma to związek ze stresem, jakiemu może być poddana przyszła matka. Czynnikami przeciwdziałającymi zagnieżdżeniu się zygoty w ścianie macicy bywają: niedobór pożywienia, wody, obecność drapieżników lub brak odpowiedniego miejsca do wydania na świat potomstwa. Jeśli chodzi o pancernika dziewięciopaskowego, to każdorazowo samica rodzi genetycznie identyczne czworaczki. Zapłodniona komórka jajowa dzieli się na cztery identyczne komórki (poliembrionia), które zaczynają własny rozwój. Każde z młodych jest genetycznie takie samo jak jego rodzeństwo i ma taką samą płeć. Organizmy takie nazywa się monozygotycznymi. Naukowcy uważają, że tak oryginalna strategia rozrodcza może wiązać się z uniknięciem kojarzenia wsobnego, polegającego na krzyżowaniu się osobników blisko spokrewnionych. Jeśli z jednego miotu urodzą się młode tej samej płci, to sparują się tylko z osobnikami z innego miotu. Takie same monozygotyczne osobniki są dla naukowców idealnym materiałem do badań behawioralnych i medycznych. Można łatwo poddawać je testom porównawczym.

Nadzieja dla niewidomych

Wszystkie szczerbaki charakteryzuje bardzo słaby wzrok. Według ewolucjonistów ssaki te pochodzą od zwierząt, które prawdopodobnie prowadziły nocny tryb życia, a niektóre z nich dużą jego część spędzały pod ziemią. Dlatego dobry wzrok nie był im szczególnie potrzebny. Budowa anatomiczna siatkówki (element odbierający bodźce wzrokowe) wszystkich ssaków jest bardzo podobna. Znajdują się na niej odpowiednio zmodyfikowane komórki nerwowe (czopki, pręciki), które z mózgiem łączy nerw wzrokowy. Pręciki są wrażliwe na natężenie światła i pozwalają na widzenie bez różnicowania kolorów. Czopki z kolei odpowiadają za widzenie barwne oraz za ostrość obrazu. Prawdopodobnie najbardziej pierwotne formy zwierząt, które w przyszłości miały wyewoluować do ssaków, mogły widzieć w kolorze. Następnie ssaki zatraciły umiejętność rozróżniania barw. Naukowcy przychylają się do tezy, że utrata lub modyfikacja genów odpowiadających za wytworzenie w siatkówce czopków następowała podczas przystosowywania się ssaków do prowadzenia nocnego trybu życia. Pierwsze ssaki były bardzo małymi zwierzętami, mieszkały tuż obok wielkich dinozaurów i aby ujść z życiem, musiały żerować nocą. W niedostatecznym oświetleniu czopki zupełnie nie spełniały swojej funkcji i stały się organem zbędnym. W związku z tym dobór naturalny faworyzował te ssaki, które lepiej radziły sobie, żerując nocą. Umykały one drapieżnikom, zdobywały więcej pożywienia i wychowywały więcej młodych, które dziedziczyły po nich niektóre cechy. Każde nowe pokolenie pierwotnych ssaków rodziło się z większą liczbą pręcików w oku, a mniejszą – zbytecznych czopków. W efekcie doprowadziło to do wyeliminowania lub upośledzenia genów odpowiedzialnych za wytworzenie czopków.

Gdy wyginęły dinozaury, ssaki zaczęły się znacznie różnicować i opanowywały wcześniej niedostępne dla nich tereny. Wykształciły się także formy, które zaczęły prowadzić dzienny tryb życia. Okazało się, że wówczas lepiej wiodło się zwierzętom umiejącym rozróżniać kolory. W przypadku pierwotnych naczelnych było to bardzo ważne, gdyż jako zwierzęta roślinożerne, a dokładniej – owocożerne, musiały z daleka ocenić gatunek i stopień dojrzałości owoców. Poprzez ciągłe występowanie różnych samorzutnych mutacji genetycznych prawdopodobnie utrwalił się u naczelnych gen odpowiadający za ponowne wytworzenie się na siatkówce oka czopków. U ludzi, czyli organizmów prowadzących dzienny tryb życia, czopki odgrywają kluczową rolę w widzeniu. Ich brak czy uszkodzenie może powodować hemeralopię, czyli schorzenie polegające na znacznym niedowidzeniu w ciągu dnia, zwłaszcza w świetle słonecznym.

Ostatnio przeprowadzone badania na pancernikach wykazały u zwierząt tych, podobnie jak u niektórych chorych ludzi, uszkodzone geny odpowiedzialne za wytworzenie się czopków na siatkówce oka. Odpowiednie geny występują, ale nie wiedzieć czemu, nie prowadzą w konsekwencji do różnicowania się komórek nerwowych w czopki. Naukowcy z University of California w Riverside zajęli się bardzo dokładnie tym zagadnieniem i wykazali zbieżność w braku lub dystrofii czopków u ludzi i u pancerników. Daje to nadzieję, że w przyszłości inżynierowie genetyczni będą potrafili zmodyfikować wadliwy materiał genetyczny pochodzący od pancerników i na zasadzie terapii genowej zastosować go w leczeniu osób cierpiących na niedowidzenie czy nawet na ślepotę.

Roznosiciel trądu

Trąd jako zakaźna choroba bateryjna zawleczony został przez ludzi z terenów Starego Świata na obszar obu Ameryk w momencie ich kolonizowania. W przeprowadzonych wiele lat temu szeroko zakrojonych badaniach wykazano, że niektóre gatunki małp oraz właśnie amerykańskie pancerniki mogą być nosicielami bakterii Mycobacterium leprae, wywołujących trąd. Potwierdziły to wyniki analiz opublikowane w 2015 r., które obejmowały testy na ponad 600 pancernikach, zamieszkujących Stany Zjednoczone (Alabama, Floryda, Missisipi, Georgia). Naukowcy wykazali, że ok. 16% sprawdzonych osobników było nosicielami bakterii mogących wywołać trąd. Nie jest jasne, czy bezpośredni kontakt z pancernikami powoduje zakażenie się chorobą. Zapewnienia epidemiologów, aby nie wpadać w panikę, na nic się nie zdały i w zasadzie wywołały odwrotny skutek. W efekcie na terenie Stanów Zjednoczonych pancerniki okrzyknięto głównymi roznosicielami groźnych bakterii.

Zapadalność na trąd w Stanach Zjednoczonych była bardzo niska, ale rozpętana w prasie i internecie panika w zasadzie służyła zwiększeniu sprzedaży gazet i podbijaniu oglądalności stron internetowych. Wszystko zmieniło się z początkiem 2020 r., kiedy na obszarze Florydy zanotowano stosunkowo wiele przypadków tej choroby. W skali kraju było to kilkanaście procent. Naukowcy swoje kroki skierowali od razu ku głównym podejrzanym, czyli pancernikom. Ponownie przeprowadzono wiele testów, które potwierdziły, że zwierzęta są nosicielami bakterii, ale nikt nie potrafił powiązać ich z chorymi ludźmi. Naukowcy z University of Florida przeprowadzili dodatkowo wywiady z osobami ze stwierdzonym trądem, z których zdecydowana większość nigdy nie miała kontaktu z pancernikami. Okazało się jednak, że wielu z zarażonych odwiedzało w ostatnim czasie Brazylię i Indie, gdzie trąd jest powszechniejszy niż w Stanach Zjednoczonych. Nieleczony trąd to co prawda groźna choroba, ale nie tak łatwo się nim zarazić, jak wielokrotnie przedstawiano w literaturze czy internecie. Po pierwsze, u zdecydowanej większości ludzi organizm zwalcza bakterie wywołujące chorobę. Po drugie, tylko długotrwały kontakt z zakażonym człowiekiem lub zwierzęciem może spowodować chorobę. Po trzecie, trąd przenosi się zazwyczaj drogą kropelkową poprzez kichnięcie czy ślinę. Choroba rozwija się niezmiernie długo i tym samym trudno wskazać rzeczywiste źródło jej pochodzenia.

Wskazywanie pancerników czy małp jako głównych winowajców tej choroby może być chybione. Naukowcy wysuwają bardzo ostrożne wioski, że w zasadzie nie ma możliwości zarażenia się trądem przez chwilowy kontakt ze zwierzęciem. Być może ryjący w ziemi pancernik pozostawia w niej bakterie trądu, a te z kolei wnikają do organizmów niektórych owadów, pajęczaków czy ameb. Amerykańscy naukowcy zalecają zatem, aby unikać kontaktu z pancernikami, a przede wszystkim zrezygnować z ich dokarmiania. Ssaki te jako zwierzęta dzikie powinny trzymać się z dala od siedzib ludzkich. W rejonach, gdzie stwierdzono zakażenia trądem, zaleca się ponadto, aby prace w przydomowych ogródkach wykonywać w rękawiczkach, a potem umyć ręce. Do tego zakazuje się rozkopywania nor pancerników, a jeśli jest już to konieczne, to zabieg należy wykonywać w maseczce.

***

Ten sam, a jednak inny

Badania genetyczne pozwalają nie tylko na ustalenie ojcostwa czy zdiagnozowanie chorób, ale także już od dawna pomagają systematykom na określenie pokrewieństwa między żywymi organizmami. Pokłosiem zatem ciągłych testów genetycznych są zmiany nomenklatury botanicznej czy zoologicznej. Wcześniej system przynależności gatunkowej opracowywano na bazie anatomii porównawczej czy fizjologii. Wraz z wprowadzeniem testów genetycznych okazało się, że to, co fenotypowo do siebie podobne, genotypowo może być zupełnie różne. W ten sposób zakwestionowano jedność gatunkową pancernika dziewięciopaskowego (Dasypus novemcinctus). Ssak ten dość powszechnie zamieszkuje tereny od Stanów Zjednoczonych aż po Argentynę. Pierwotnie wyróżniano aż sześć podgatunków, ale ostatecznie okazało się, że należy wyodrębniać jedynie cztery.

Co więcej, naukowcy, opierając się na danych molekularnych, przychylają się ku twierdzeniu, że D. novemcinctus prawdopodobnie reprezentuje wiele ukrytych gatunków. Członkowie międzynarodowego zespołu badawczego przeanalizowali kilkaset próbek pochodzących od okazów z muzeów przyrodniczych oraz od pancerników, które zginęły pod kołami samochodów. Okazało się, że próbki z terenów Gujany powinny reprezentować zupełnie nowy gatunek, który wcześniej nawet nie był wyróżniany jako podgatunek pancernika dziewięciopaskowego. Zwierzęta z Gujany w porównaniu z innymi były zdecydowanie większe, ich pancerze – bezwłose, a głowy – bardziej okrągłe. Wstępnie nowy gatunek określono jako Dasypus guianensis. Według naukowców zwierzęta zamieszkujące Stany Zjednoczone i Meksyk, do tej pory tworzące podgatunek określany jako Dasypus novemcinctus mexicanus, powinny być oznaczone jako Dasypus mexicanus. Z kolei podgatunek fenestratus, występujący w centralnej części zasięgu, powinien stanowić odrębny gatunek Dasypus fenestratus. Finalnie pierwotna nazwa gatunku Dasypus novemcinctus powinna być ograniczona jedynie do zwierząt zamieszkujących Amerykę Południową, z wyłączeniem rejonów Gujany. Dla niewprawnego oka każdy z wymienionych pancerników jest do siebie łudząco podobny, ale naukowcy przekonują, że kod genetyczny każdego z nowych gatunków jest inny. Ma to niemałe znaczenie w momencie odbudowy populacji zwierząt na konkretnym obszarze. Nie powinno się zasiedlać określonego terenu zwierzętami z gatunku czy podgatunku, który pierwotnie tam nie występował. Pancerniki z odmiennym DNA mogą inaczej funkcjonować w danym środowisku.