Wierni towarzysze. Część 1: O pochodzeniu wszy

Inne odcinki serii

Część 2. Gdzie ssaki, tam wszy
Część 3. Co dają wszy językoznawcom

Jak psotniki zaczęły podgryzać dinozaury

Psotniki, zwane też gryzkami (Psocodea), to rząd niepozornych i wciąż niedostatecznie zbadanych owadów (patrz ryc. 1). Choć obejmuje on wiele tysięcy wszędobylskich gatunków, nawet największe z nich rzadko osiągają długość jednego centymetra (najczęściej 1–4 mm). Skamieniałości owadów prawdopodobnie należących do gałęzi ewolucyjnej psotników znane są od  karbonu, ale zapis kopalny ich historii staje się bogatszy dopiero w kredzie. W tym okresie zaczęły powstawać znaczne ilości bursztynu, zwłaszcza libańskiego i młodszego o kilkadziesiąt milionów lat birmańskiego. Bursztyn znakomicie konserwował uwięzione w nim owady, w tym liczne i zróżnicowane psotniki przypominające dzisiejszych przedstawicieli rzędu.

Psotniki były pierwotnie amatorami strzępków grzybni, porostów, glonów i wszelakich odpadków organicznych. Jednakże we wczesnej kredzie jedna z ich linii rodowych, zwana Phthiraptera, zmieniła tryb życia na pasożytniczy. Wymagało to przystosowań, które zmieniły ich wygląd nie do poznania. Jeszcze kilka lat temu Phthiraptera były uważane za osobny rząd. Dopiero niedawne badania genetyczne (de Moya et al. 2021) ujawniły fakt, że Phthiraptera są jedną z wielu podgrup rzędu Psocodea. Ich skrzydła zanikły, ciało uległo spłaszczeniu, a aparat gębowy przystosował się do nowego typu pokarmu.

Ryc. 1.

Pierwotnymi żywicielami psotników pasożytniczych były dinozaury, a w każdym razie te z nich, które posiadały upierzenie. Psotniki nauczyły się bowiem odżywiać keratyną, z której zbudowane były pióra oraz zewnętrzna, rogowa warstwa naskórka; nie gardziły także wydzielinami gruczołów skórnych. Najstarszych znanych przedstawicieli Phthiraptera (sprzed ok. 99 mln lat) odkryto niedawno (Zhang et al. 2024) w bursztynie birmańskim. Żeby nie było wątpliwości, z czym mamy do czynienia, utrwaliły się one zaplątane w pęczek piór dinozaura – trudno powiedzieć, czy ptaka w ścisłym sensie. Natomiast w tym roku (Cai et al. 2025) odkryto w tym samym złożu bursztynu jaja kredowych wszołów przymocowane do piór ptaka z wymarłej grupy enancjornisów (patrz ryc. 2). Przodkami Phthiraptera mogły być psotniki podobne do współczesnych członków rodziny Liposcelididae, często występujących w ptasich gniazdach i odznaczających się tendencją do redukcji skrzydeł. Przypadkowo odkryły one, że puchowa wyściółka gniazda, a także pióra gospodarzy mogą uzupełnić menu złożone z resztek organicznych.

Wszoły szukają nowych żywicieli

Nadgryzanie upierzenia przez owady jest dla posiadacza piór poważnym problemem, zwłaszcza jeśli pasożyty namnażają się bez litości, co w przypadku psotników mogło się łatwo zdarzyć. Zanik skrzydeł, a zatem i utrata mobilności, zostały skompensowane przez ścisły związek pasożyta z żywicielem. Goście nie tylko towarzyszyli gospodarzowi przez całe życie, ale także dbali o wielopokoleniowość tego związku, przyklejając swoje jaja do piór dinozaura. Jak gdyby mało było szkód wyrządzanych w pierzu, niektóre Phthiraptera tak gorliwie ogryzały martwą warstwę naskórka, że docierały do komórek żywych, wywołując objawy podrażnienia skóry aż do krwawiących ranek włącznie. Niektóre z nich zaczęły nawet uzależniać się od odżywiania się krwią w okresie składania jaj. Wykształciły w tym celu ostre żuwaczki służące do przecinania skóry w dobrze ukrwionych okolicach ciała.

Pasożytnicze psotniki z aparatem gębowym przystosowanym do gryzienia, ale nie do wkłuwania się w skórę i ssania krwi, nazywa się tradycyjnie wszołami. Dawniej wydzielano je w osobną jednostkę taksonomiczną (Mallophaga). Przekonamy się jednak niebawem, że podobnie jak wszoły stanowią z ewolucyjnego punktu widzenia podgrupę psotników, tak samo inna grupa owadów pasożytniczych wyewoluowała w obrębie wszołów i musi wobec tego być zaliczona do Phthiraptera. Posunęła się przy tym o krok dalej na drodze do krwiożerczości i bardzo się różni od swoich bardziej konserwatywnych kuzynów. Nazwa „wszoły” jest więc nieformalnym określeniem trybu życia i zdobywania pokarmu, a nie nazwą systematyczną.

Zauważmy, że nie tylko dinozaury z grupy teropodów (w tym ptaki) miały delikatną keratynową okrywę ciała dobrze nadającą się na pokarm dla wszołów. Możliwe, że wszoły pasożytowały także na pterozaurach, których ciało okryte było włóknistymi tworami przypominającymi sierść. Brak jednak na to dowodów, bo włosków pterozaurów nie znaleziono dotąd w bursztynach, a poza bursztynem wszoły miały znikomą szansę na fosylizację. Istniała jednak jeszcze inna grupa kręgowców lądowych potencjalnie interesująca dla wszołów: ssaki. Wbrew stereotypowym poglądom, według których ssaki mezozoiczne wegetowały w cieniu wielkich gadów, kryjąc się w norach za dnia, lękliwie wychodząc na żer po zmroku i czekając miliony lat na swoją szansę ewolucyjną, była to w kredzie duża i różnorodna gałąź ewolucyjna. Ssaki nie miały piór, ale ich futerko także składało się z keratyny, co odpowiadało potrzebom dietetycznym wszołów. Zarówno pierzaste dinozaury, jak i ssaki były stałocieplne, zapewniały więc pasożytom podobne warunki życiowe.

Ryc. 2.

Z ptaków na ssaki

Część ptaków kredowych przeżyła wielkie wymieranie 66 mln lat temu, ale upadek planetoidy nie uwolnił ich od pasożytów. Niemal wszystkie dzisiejsze ptaki nadal są żywicielami wszołów – zwykle więcej niż jednego gatunku. Nie brak ich nawet w Antarktyce (znamy 15 gatunków wszołów żerujących na pingwinach). I odwrotnie: przeważająca większość współczesnych wszołów – a jest ich kilka tysięcy znanych gatunków – to pasożyty ptaków. Wszoły nie trzymają się niewolniczo jednego gatunku ptaka, ale przez dziesiątki milionów lat koewoluowały ze swoimi gospodarzami, są zatem specjalistami o mocno zawężonych preferencjach. Zdarzało się jednak kilkakrotnie na przestrzeni dziejów ewolucyjnych, że jakiś gatunek wszoła znalazł sobie żywiciela zastępczego w postaci ssaka i wyspecjalizował się w żerowaniu na jego sierści i naskórku.

Wszoły z rodziny Boopiidae (kilkadziesiąt znanych gatunków) żyją niemal wyłącznie na torbaczach australijskich i nowogwinejskich.1 Torbacze południowoamerykańskie mają z kolei własne wszoły z rodziny Trimenoponidae (niespokrewnionej blisko z Boopidae), które pasożytują także na gryzoniach z grupy Caviomorpha, takich jak szynszyle czy świnki morskie. Te endemiczne gryzonie Nowego Świata padają dodatkowo ofiarą wszołów z rodziny Gyropidae, które z gryzoni przeniosły się również na kilka gatunków małp szerokonosych i pekari.

Te zawikłane powiązania gospodarzy z pasożytami świadczą o tym, że podczas dawnych migracji torbacze, które wywodzą się Ameryki Południowej, a do Australii dotarły w eocenie przez Antarktydę, nie zabrały z sobą amerykańskich wszołów, tylko już w nowej ojczyźnie zostały obdarowane lokalnymi pasożytami przez australijskie ptaki. Z kolei Caviomorpha i małpy szerokonose, które dostały się do Ameryki Południowej, dryfując przez Atlantyk na naturalnych tratwach, także już na miejscu zostały skolonizowne przez tamtejsze wszoły, nieznane ani gryzoniom, ani małpom Starego Świata. Gdyby ktoś się obawiał o swoje włosy i skórę, uspokajam: żaden gatunek wszołów nie interesuje się człowiekiem ani innymi człekokształtnymi.

Spośród pięciu głównych grup, na które dzielimy psotniki pasożytnicze (Phthiraptera), dwie najliczniejsze i obejmujące najbardziej typowe wszoły, Amblycera i Ischnocera (wszoły głaszczkowe i bezgłaszczkowe), to w ogromnej większości pasożyty ptaków, związane z nimi od początku swojej niezależnej ewolucji, choć jako się rzekło, w jednej i drugiej grupie niektóre linie rozwojowe przerzuciły się z ptaków na wybrane grupy ssaków (w przypadku Ischnocera zdarzył się przeskok na małpiatki Madagaskaru). Jak wynika z niedawno przeprowadzonych badań filogenomicznych (Johnson, Matthé & Doña 2022), jedna z takich zmian gospodarza okazała się szczególnie doniosła w skutkach: doprowadziła do powstania dużego kladu owadów w całości złożonego z pasożytów atakujących wyłącznie ssaki.

Afrotery – kluczowe ogniwo w ewolucji krwiopijców?

Zdarzyło się to najprawdopodobniej w późnej kredzie, gdzieś w Afryce. Choć skamieniałości ssaków afrykańskich z tego okresu są skrajnie rzadkie i irytująco fragmentaryczne, dane pośrednie wskazują, że Afryka nie była ssaczą pustynią i że musiały ją zamieszkiwać między innymi wczesne ssaki łożyskowe, podzielone już wtedy na łożyskowce kontynentów północnych (Boreoeutheria) i południowych: afrotery (Afrotheria), związane – jak sama nazwa wskazuje – z Afryką, i Xenarthra, czyli szczerbaki, których ojczyzną była Ameryka Południowa (oddzielona od Afryki ok. 100 mln lat temu). Najstarsze znane skamieniałości prymitywnych afroterów (odkryte w Maroku) pochodzą sprzed około 60 mln lat, ale niemal w tym samym czasie istnieli już przedstawiciele rzędu trąbowców (paleoceński przodek słoni, Eritherium azzouzorum), więc podziały na istniejące do dzisiaj główne grupy afroterów musiały nastąpić znacznie wcześniej.

Kredowy protoplasta afroterów (czyli słoni, góralków, syren, mrówników, tenreków, wodnic, złotokretów i ryjoskoczków) najwyraźniej zaraził się wszołami od jakiegoś upierzonego dinozaura. Afrotery, a za ich pośrednictwem także inne ssaki, dorobiły się w ten sposób własnej linii pasożytów, reprezentowanej dziś przez trzy grupy: Trichodectera, Rhynchophthirina i Anoplura. Przyjrzyjmy im się po kolei. Dwie pierwsze wciąż przypominają wszoły ptasie (choć nigdy nie żerują na ptakach). Trichodectera znane są dobrze jako pasożyty drapieżnych, przeżuwaczy i koniowatych, w tym ssaków udomowionych.2 Na przykład sierścień psi (Trichodectes canis) często bywa przyczyną wszołowicy psów domowych, uciążliwej choroby skórnej. Jednak najbardziej „bazalni” przedstawiciele Trichodectera (to znaczy ci, którzy w strukturze drzewa rodowego grupy zajmują miejsca najbliżej jego podstawy) występują w sierści różnych gatunków góralków – rzędu zaliczanego do afroterów. Wydaje się więc, że to góralki, a w każdym razie jakieś wczesne afrotery, były ich pierwotnymi gospodarzami.

Grupa Rhynchophthirina, mająca, jak sugerują dane, wspólnego przodka z Trichodectera, obejmuje tylko jedną rodzinę, Haematomyzidae, a w niej jeden rodzaj, Haematomyzus, zwany potocznie wszą słoniową (ryc. 3). W odróżnieniu od wszy właściwych wesz słoniowa jest, z technicznego punktu widzenia, wszołem. Jej nazwa łacińska (a właściwie grecka) oznacza ‘ssący krew’ i jest podwójnie nieścisła, bo wesz słoniowa nie odżywia się krwią i w ogóle niczego nie ssie. Posiada jednak unikatowy narząd gębowy w postaci wydłużonego ryjka zakończonego żuwaczkami przekształconymi w ostre narzędzie tnące. Dzięki temu owad może wgryzać się głęboko w naskórek gospodarza.

Głównymi gospodarzami wszy słoniowej są, jak łatwo się domyślić, słonie – zarówno afrykańskie, jak indyjskie (czyli też afrotery). Choć pasożyty jednych i drugich określa się tradycyjnie wspólną nazwą H. elephantis, badania genetyczne wskazują, że wszy afrykańskich słoni sawannowych i słoni indyjskich należą do różnych gatunków, nierozróżnialnych morfologicznie, ale ewoluujących niezależnie od kilku milionów lat. O wszach afrykańskich słoni leśnych nie mamy niestety bliższych informacji, ale nie byłoby dziwne, gdyby na ich skórze krył się kolejny gatunek. Można przypuszczać, że jeszcze inne Haematomyzidae żerowały na mamutach, mastodontach i pozostałych wymarłych trąbowcach, ale trudno tę hipotezę zweryfikować w przypadku owadów, których zapis kopalny po prostu nie istnieje. Dwa gatunki Haematomyzus przeniosły się ze słoni na afrykańskie dzikie świnie – guźce pustynne i dzikany rzeczne.

Ryc. 3.

Prawdziwe wszy wkraczają na scenę

Trzecia grupa ssaczych Phthiraptera nosi łacińską nazwę Anoplura, ale szerzej znana jest jako wszy. Obejmuje ona ok. 540 opisanych gatunków.3 Wszy różnią się bardzo zarówno od typowych wszołów, jak i pozostałych psotników. Wyposażone są w wysuwany narząd gębowy kłująco-ssący. Jedna z jego części, ryjek zaopatrzony w haczykowate ząbki, rani naskórek i zakotwicza się w nim. Wówczas wysuwa się druga część – kłujka będąca zestawem cylindrycznie zwiniętych ostrzy. Przebijają one naskórek, docierając do naczyń krwionośnych w skórze właściwej. Wesz wstrzykuje w głąb ranki wydzieliny gruczołów ślinowych, zapobiegające krzepnięciu krwi. Krew wypełnia rankę, umożliwiając wszy jej pobieranie dzięki ssącym ruchom gardzieli. W ciągu kwadransa wesz może zassać i zmagazynować tyle krwi, ile ważyła przed tą czynnością. Takie oto owadzie wampiry wyewoluowały z nieszkodliwych psotników i piórożernych lub włosożernych wszołów.

Odnóża wszy są krępe, silne i zaopatrzone w chwytne szczypczyki, które pomagają trzymać się włosów żywiciela i wędrować wśród nich. Wszy całkiem dosłownie trzymają się swojego gospodarza, także w perspektywie ewolucyjnej. Mniej więcej 50% rozgałęzień ich drzewa rodowego pokrywa się z rozgałęzieniami drzewa rodowego ich żywicieli. To dużo – trzykrotnie więcej niż w przypadku wszołów ptasich. Oznacza to daleko posuniętą specjalizację wszy. Często każdy gatunek ssaka w grupie taksonomicznej skolonizowanej przez wszy ma własny gatunek pasożyta. Ta korelacja ma potencjalne znaczenie przy sprawdzaniu hipotez filogenetycznych: ewolucja pasożytów podąża za ewolucją gospodarzy. Proces ten bywa co prawda od czasu do czasu zakłócany przez „transfer poziomy” wszy między liniami ewolucyjnymi ssaków, ale po takich epizodach znów następuje okres zgodności filogenetycznej.

Do najpierwotniejszych odgałęzień drzewa genealogicznego wszy właściwych należą Neolinognathidae, pasożytujące na ryjoskoczkach, afroterach owadożernych. Także mrówniki (rząd afroterów obejmujący jeden gatunek) ma własną wesz (Hybophthirus notophallus) należącą do jednogatunkowej rodziny Hybophthiridae. Genomy wszy wciąż znamy raczej wyrywkowo i trudno orzec, jaką dokładnie pozycję filogenetyczną zajmuje Hybophthirus; pewne jest jednak, że jego pokrewieństwo z innymi wszami jest odległe, a jego linia rozwojowa prawdopodobnie towarzyszyła przodkom mrówników od dziesiątków milionów lat.

Nasuwa się hipoteza, że wszy właściwe wyewoluowały z przodka podobnego do Trichodectera, pasożytującego na afroterach owadożernych, ale wiele pytań szczegółowych pozostaje bez odpowiedzi. Dlaczego na przykład afrotery z rzędy Afrosoricida (tenreki, wodnice i złotokrety) nie mają własnych specyficznych gałęzi rodowych wszy – inaczej niż ryjoskoczki i mrówniki? Jeśli wszy pojawiły się najpierw na afroterach, to dane wskazują, że kolejnymi grupami ssaków zarażonymi za ich pośrednictwem były wczesne naczelne (w pierwszym rzędzie przodkowie małpiatek) oraz gryzonie. To ma sens, bo małpiatki i gryzonie, choć pochodziły z kontynentów północnych, dotarły do Afryki już około 55 mln lat temu. Ale znów wiele szczegółów wymaga dalszych badań. Dlaczego nietoperze, niemal równie mobilne jak ptaki i obecne na wszystkich kontynentach od eocenu, nigdy nie zaraziły się wszami (ani wszołami, skoro o tym mowa), choć nie są ogólnie odporne na pasożyty skórne, czego dowodzą trapiące je pchły i kleszcze?

Wszy, towarzysząc migrującym ssakom, przedostały się z Afryki do Azji, a stamtąd na kolejne kontynenty. Pozyskiwały przy tym nowych żywicieli: małpy, wiewióreczniki, gryzonie spoza Afryki, zajęczaki, owadożery, parzystokopytne (prócz hipopotamów, waleni i niektórych świniokształtnych), część nieparzystokopytnych (koniowate) i drapieżnych (psowate, płetwonogie). Rzecz ciekawa, własną unikatową rodzinę wszy mają latawce, ale jak i od kogo ją pozyskały, to także na razie pozostaje zagadką. Rekonstruowanie ewolucji wszy jest utrudnione przez fakt, że nie znamy dosłownie żadnych przedstawicieli kopalnych Anoplura (nawet pojedynczych okazów utrwalonych w bursztynie, jak w przypadku wszołów).

W kolejnym odcinku przyjrzymy się bliżej kilku epizodom zadziwiającej ewolucji wszy, także tych, które Homo sapiens odziedziczył po swoich człekokształtnych przodkach lub nabył wskutek przeskoku międzygatunkowego.

Przypisy

  1. Są dwa wyjątki: jeden gatunek (Therodoxus oweni) znaleziono na ptakach – kazuarach z Nowej Gwinei, a drugi (Heterodoxus spiniger) występuje na psach w ciepłych strefach klimatycznych różnych kontynentów. Mamy tu do czynienia ze zmianą pierwotnego żywiciela (torbacza) na inne gatunki, najprawdopodobniej także w przypadku kazuarów, mimo że wszoły przerzucają się raczej z ptaków na ssaki niż odwrotnie. Zarażanie psów wszołami zaczęło się zapewne na Nowej Gwinei, gdzie psy były obecne już kilka tysięcy lat temu. ↩︎
  2. Wtórnie, na późniejszym etapie swojej ewolucji, Trichodectera przeniosły się także na gryzonie amerykańskie (goffery, ursony), na leniwce i na kilka gatunków naczelnych. ↩︎
  3. Szacuje się, że rzeczywista liczba gatunków wszy może być nawet około trzykrotnie większa. Oczywiście nie wszystkie potencjalne gatunki żywicielskie ssaków zbadano dokładnie pod tym względem. ↩︎

Opis ilustracji

Ilustracja w nagłówku. Samica wszy ludzkiej (Pediculus humanus), odmiany głowowej. Centers for Disease Control and Prevention. Źródło: Wikimedia (domena publiczna).
Ryc. 1. Psotnik, rytnik plamisty (Graphopsocus cruciatus), gatunek eurazjatycki, pospolity w Polsce, ale zawleczony też do Ameryki Północnej. Odżywia się grzybnią, pleśniami i porostami. Foto: nomolosx (Solomon V. Hendrix) 2021. Lokalizacja: Massachusetts, USA. Źródło: iNaturalist (licencja CC BY 4.0).
Ryc. 2. Charakterystyczne jaja wszołów przyklejone do piór ptaka kredowego z grupy enancjornisów, zakonserwowane w bursztynie birmańskim sprzed 99 mln lat. Źródło: Cai et al. 2025 (licencja CC BY 4.0).
Ryc. 3. Wesz słoniowa (Haematomyzus elephantis), osobliwie wyspecjalizowany wszoł z grupy Rhynchophthirina, uważany pierwotnie za prawdziwą wesz zdolną do ssania krwi. Długość ciała do ok. 6 mm. Ze zbiorów Muzeum Entomologicznego K.C. Emersona, Stillwater, Oklahoma, USA. Źródło: Phthiraptera.myspecies.info (licencja CC BY 4.0).

Autor

Piotr Gąsiorowski
Językoznawca specjalizujący się w językoznawstwie historycznym, badaniu zmian językowych i językoznawstwie ewolucyjnym. Miłośnik nauk ścisłych i przyrodniczych ze szczególnym naciskiem na biologię, nie tylko ze względu na jej powiązania z językoznawstwem i analogie między ewolucją organizmów i języków. Gorący zwolennik popularyzowania nauki i niezamykania się naukowców w wieży z kości słoniowej.
X (Twitter): @P_Gasiorowski,
BlueSky: @piotrgasiorowski.bsky.social‬

Możesz również polubić…

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *