Organizmy mało znane: Śluzowce

Inne wpisy na temat śluzowców:
Uwaga, nadpełzają śluzowce!
Żywe skamieniałości (1): Paździorek starszy niż tyranozaury

Kiedy chodziłem do szkoły, organizmy „wyższe”, czyli eukarionty, wyposażone w jądro komórkowe, dzielono z grubsza na trzy królestwa: zwierząt, roślin i grzybów. Nie bardzo było wiadomo, co zrobić z tłumem gatunków niepasujących do schematu (często mikroskopijnych, mało znanych przeciętnemu człowiekowi). Jeśli posiadały zdolność do fotosyntezy, wrzucano je do worka z napisem „glony (algi)” i traktowano jako prymitywnych krewnych roślin. Jeśli pełzały lub przebierały rzęskami czy też wiciami i były cudzożywne, wpadały do worka z napisem „pierwotniaki”; traktowano je jako prymitywne, jednokomórkowe zwierzęta. Niektóre przypominały grzyby, były więc traktowane jako ich prymitywni kuzyni, czyli pierwotniaki grzybopodobne.

Spotkanie dwóch śluzowców: plazmodium śluzka krzaczkowatego (Ceratiomyxa fruticulosa var. porioides) i zrosłozarodnie rulika nadrzewnego (Lycogala epidendrum).

Wraz z postępem wiedzy zupełnie zmieniły się poglądy na ewolucję i stosunki pokrewieństwa różnych grup organizmów. Trzy tradycyjne „królestwa” trudno dziś odnaleźć na ogromnym drzewie rodowym eukariontów. Każde z nich stanowi jedno z odgałęzień większej grupy, która sama stanowi część jeszcze większej supergrupy, a takich supergrup jest wiele i trzeba być specjalistą lub stale nadążać za postępem biologii, żeby się w nich połapać. Grzyby (Fungi), które kiedyś uważano za coś w rodzaju roślin i włączano do obszaru badań botaników, są w istocie bliskimi krewnymi zwierząt (Metazoa). Wraz z kilkoma pomniejszymi gałązkami drzewa życia należą do większej grupy zwanej Opisthokonta. Ta z kolei stanowi część supergrupy Amorphea, której drugą ważną gałęzią są Amoebozoa. Ich klasycznym przedstawicielem jest pełzak odmieniec (Amoeba proteus), czyli dobrze wszystkim znana podręcznikowa „ameba”. Ale Amoebozoa to grupa duża, obejmująca mniej więcej 2500 opisanych dotąd gatunków (i z pewnością wiele nieopisanych). Jest to także grupa bardzo różnorodna. Jedno z jej odgałęzień, obejmujące ponad jedną trzecią liczby gatunków, stanowią śluzowce (Myxogastria). W odróżnieniu od pełzaków śluzowce można oglądać bez mikroskopu, To są właście te „grzybopodobne pierwotniaki”, o których wspomniałem wyżej.

Skupienia walcowatych zarodni paździorka (Stemonitis sp.) na cienkich trzonkach.

Cykl życiowy śluzowców wygląda na ogół następująco: ich formy haploidalne (z jednym kompletem chromosomów) żyją sobie w wilgotnym środowisku jako jednokomórkowce (pełzające lub poruszające się za pomocą wici), odżywiając się bakteriami, zarodnikami grzybów itp. Kiedy spotkają się dwie takie komórki należące do różnych typów koniugacyjnych (czyli „płci”, których śluzowce, podobnie jak grzyby, mogą mieć setki w obrębie jednego gatunku), mogą się one połączyć w diploidalną amebowatą zygotę (zawierającą dwa zestawy chromosomów). Jądro zygoty ulega podziałom mitotycznym (tzn. każde jądro potomne zachowuje podwójny zestaw chromosomów). Wskutek kolejnych podziałów liczba jąder zaczyna rosnąć wykładniczo. Nie zachodzi jednak podział na komórki. Cały śluzowiec staje się wielojądrowym komórczakiem, tak zwaną śluźnią, czyli plazmodium. Odżywia się intensywnie i rośnie szybko, pochłaniając drobny pokarm organiczny.

Zlepniczek walcowaty (Tubifera ferruginosa).

Wkrótce liczba jąder osiąga tysiące, a nawet miliony. Plazmodium pełznie po podłożu jako cienka, galaretowata masa, czasem jaskrawo ubarwiona i o widocznej żyłkowatej konsystencji, zmieniając kształt i wykonując pulsujące ruchy. W końcu zaczyna poszukiwać właściwego miejsca dla wytworzenia owocników. W tym celu śluzowiec może się wspiąć na zmurszały pieniek, źdźbło trawy lub żywe drzewo. Usadowiwszy się w wybranym miejscu, przestaje pobierać pokarm i zaczyna tworzyć owocniki, w których powstają zarodniki. Owocniki miewają różne kształty, często o niewiarygodnie kunsztownej strukturze. Mogą tworzyć pojedyncze zarodnie z trzonkiem lub bez; zarodnie mogą się zlewać w jedną zbitą strukturę o poduszkowatym kształcie, zwaną zrosłozarodnią (aethalium); istnieje też kilka pośrednich typów budowy. W krótkim czasie (do kilku dni) owocniki dojrzewają. Wyodrębniają się w nich jednojądrowe komórki ulegające mejozie, czyli podziałowi na komórki haploidalne, przekształcające się w zarodniki. Są one uwalniane z zarodni i roznoszone przez wiatr lub zwierzęta. Zarodniki są odporne na działanie czynników naturalnych i mogą długo pozostawać w uśpieniu, ale jeśli znajdą dogodne warunki (odpowiednia wilgotność i temperatura), ożywają, rozwijając się w ruchliwe haploidalne jednokomórkowce. Cykl życiowy zamyka się.

Pianka okazała (Didymium spongiosum, dawniej znana jako Mucilago crustacea), chętnie sadowiąca się na łodygach niskich roślin i źdźbłach trawy.

Na pierwszym z prezentowanych tu zdjęć (wszystkie wykonałem osobiście) widać dwa gatunki śluzowców. Jeden z nich, stanowiący tło, to śluzek krzaczkowaty (Ceratiomyxa fruticulosa, w tym przypadku odmiana porioides). Żółta masa na zdjęciu to jego pełznące plazmodium, które nie wytworzyło jeszcze owocnika. Kuliste kształty to zrosłozarodnie rulika nadrzewnego (Lycogala epidendrum). Śluzek należy do małej grupy pozostającej poza obrębem głównej gałęzi ewolucyjnej śluzowców. Oddzielił się od nich bardzo dawno – setki milionów, a może nawet miliard lat temu. Jego zarodniki nie powstają wewnątrz owocnika, ale na jego powierzchni. W przypadku tej odmiany owocniki tworzą śnieżnobiałą, gąbczastą, koronkową masę. Rulik to też ciekawy przypadek. Opublikowane kilka tygodni temu wyniki badań genetycznych próbek z kilku kontynentów dowodzą, że Lycogala epidendrum to w istocie kompleks co najmniej sześćdziesięciu, a prawdopodobnie ponad stu bliźniaczo do siebie podobnych gatunków. Niewątpliwie to samo dotyczy wielu innych śluzowców.

Gładysz kruchy (Leocarpus fragilis), często spotykany na spadłych gałązkach, liściach lub igliwiu.

Śluzowiec z drugiego zdjęcia to paździorek (Stemonitis sp.). Gatunek trudno ustalić bez starannych badań mikroskopowych. Praktycznie identyczny paździorek utrwalił się w birmańskim bursztynie z okresu kredowego (100 mln lat temu). Jest to najstarszy znany śluzowiec kopalny, a zarazem dowód na niezmiernie powolną ewolucję tych organizmów, jeśli chodzi o wygląd i tryb życia. Paradoksalnie, choć śluzowce skrajnie rzadko zachowują się w formie skamieniałej, można je uznać zbiorowo za żywe skamieniałości. Wbrew pozorom nie są jakąś egzotyczną osobliwością, ale żyją wszędzie wokół nas i wcale nietrudno je znaleźć. Trzeba tylko wiedzieć, czego się szuka, i wyrobić sobie zmysł obserwacyjny. W naszej strefie klimatycznej najlepszym miesiącem na poszukiwania jest październik (aczkolwiek nawet zima nie wyklucza obserwacji), a najbardziej obiecujące miejsca to murszejące pieńki lub kłody, najlepiej porosłe mchem. Ale śluzowce pojawiają się w najdziwniejszych miejscach. Żałobnię białonóżkę (Diachea leucopodia) znalazłem w plastikowym odpływie rynny własnego domu. Trafiłem na nią, kiedy miała jeszcze formę żyłkowanego plazmodium, i miałem okazję śledzić wszystkie etapy powstawania owocników.

Zrosłozarodnia samotka zmiennego (Reticularia lycoperdon), śluzowca osiągającego duże rozmiary i czasem mylonego z purchawkami.

Typy koniugacyjne i owocniki przywodzą na myśl cykle rozwojowe grzybów, ale podobieństwo jest powierzchowne. Śluzowce różnią się od grzybów między innymi zdolnością do ruchu, czasem zdumiewająco szybkiego (odnotowany rekord to 1,35 mm/s) i do osiągania celu w sposób, który trzeba określić jako inteligentny. Bo czymże innym jest np. zdolność do znalezienia najkrótszej drogi w labiryncie w poszukiwaniu pożywienia, nawet jeśli poszukiwacz nie ma układu nerwowego, nie wspominając o mózgu, ale – jak wskazują badania – posiada jednak pamięć, zmysł upływu czasu i elementarną zdolność do przewidywania)?

Gronianka (Badhamia sp.) znaleziona wysoko na korze sumaka octowca w grudniu tego roku, podczas śnieżnej i mroźnej pogody. Jak widać, zarodnie już pękają, uwalniając zarodniki.

Śluzowce zainteresowały mnie jeszcze w latach szkolnych, bo choć ich pozycja systematyczna nie była jasna, wiadomo było, że są to organizmy nietypowe, fascynujące swoją odmiennością i niepasujące do tradycyjnych przegródek, jak gdyby pochodziły z innej planety. Gorąco polecam je miłośnikom przyrody jako wdzięczne obiekty obserwacji.

Lektura dodatkowa:

Garść ogólnych informacji

https://bibliotekanauki.pl/articles/855711.pdf

Galeria profesjonalnych zdjęć

https://andysands.co.uk/project/slime-moulds/

Kredowy paździorek zachowany w bursztynie

https://www.nature.com/articles/s41598-019-55622-9

O inteligencji śluzowców

https://www.nature.com/articles/nature.2012.11811

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223121643.htm

O śluzowcach w warunkach ekstremalnych

https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C87645%2Cz-wiatrem-przez-swiat-nieoczywiste-wedrowki-niepozornych-sluzowcow.html