Tag: różnorodność nietoperzy

Wniebowzięci – historia ssaków latających. Część 3: Planeta nietoperzy

Piotr GąsiorowskiLeave a comment 
Inne wpisy z tej serii
Część 1: Spadochroniarze i lotniarze
Część 2: Nietoperze, czyli lotnictwo dla zaawansowanych
Część 4: Zdrów jak nietoperz
Część 5: Nietoperze i język

Mikro i mega: czy rozmiar ma znaczenie?

Jeśli chodzi o klasyfikację nietoperzy, aż do końca XX w. jedna rzecz była pewna: że współczesne nietoperze przede wszystkim dzielą się na dwa rzędy: Microchiroptera, czyli kosmopolityczne nietoperze owadożerne1 (zwane też małymi) i Megachiroptera, czyli nietoperze owocożerne (zwane też wielkimi), ograniczone do tropikalnej strefy Azji, Australii i Afryki. Różnice między nimi są uderzające: Megachiroptera są przeciętnie znacznie większe niż Microchiroptera. Największe gatunki mogą ważyć do 1,4–1,6 kg i mieć rozpiętość skrzydeł do 1,5–1,7 m. Z kolei Microchiroptera biją rekordy miniaturyzacji. Południowoazjatycki świnionios malutki (Craseonycteris thonglongyai) o długości ciała 29–33 mm i masie 2 g współzawodniczy o tytuł najmniejszego żyjącego ssaka z owadożerem, ryjówką etruską (Suncus etruscus). Ryjówka może ważyć nieco mniej, ale za to jest odrobinę dłuższa, więc tytuł dzielą ex aequo.

Megachiroptera mają charakterystyczny pokrój głowy, przywodzący na myśl pysk lisa (stąd potoczna nazwa „lisy latające”), ewentualnie psa lub lemura. Ich uszy są niewielkie, podobne jak u drapieżnych lub kopytnych, ale niepodobne do uszu Microchiroptera, które wyglądają – i działają – jak czasze anten. Ma to związek z faktem, że Megachiroptera nie używają echolokacji ultradźwiękowej. Mają za to czuły węch oraz świetny wzrok i widzenie przestrzenne; dobrze widzą w słabym świetle nocy. Większość Megachiroptera ma pazur nie tylko na kciuku, ale także na drugim palcu, tworzącym część przedniej krawędzi skrzydła.

Ryc. 1.

Megachiroptera obejmują tylko jedną rodzinę: rudawkowate (Pteropodidae), z dużym bogactwem gatunków (196 opisanych), ale o wyjątkowo ubogim zapisie kopalnym. Wyewoluowały one gdzieś w regionie australijsko-melanezyjskim, skąd rozprzestrzeniły się na Azję Południową, Afrykę i wyspy Oceanu Indyjskiego. Od Microchiroptera różnią się pod tyloma względami, że zastanawiano się nawet, czy aby na pewno są z nimi blisko spokrewnione. Istniała hipoteza, że Megachiroptera są ewolucyjnie bliższe naczelnym i latawcom. Oznaczałoby to, że zdolność do aktywnego lotu rozwinęła się niezależnie w dwu grupach ssaków.

Yin–yang, czyli złamana symetria

W latach osiemdziesiątych XX w. zaproponowano podział Microchiroptera na dwie grupy, zdefiniowane na podstawie różnic w budowie kości przedszczękowych. Nazwano je Yinochiroptera i Yangochiroptera. Nazwy te oczywiście nawiązywały do tradycyjnej filozofii chińskiej, w której yin i yang oznaczają przeciwstawne, ale dopełniające się nawzajem siły tworzące Wszechświat. Nazwa rzędu Chiroptera składa się z elementów greckich i oznacza dosłownie ‘rękoskrzydłe’. Zatem pod koniec XX w. klasyfikacja nietoperzy nabrała elegancji: dzielono je na rękoskrzydłe wielkie i małe, a te drugie (obejmujące ok. 87% gatunków rzędu) znów na dwie grupy (yin i yang) według wyraźnych kryteriów anatomicznych.

Wówczas jednak nabrała rozmachu filogenetyka molekularna, czyli metoda ustalania pokrewieństwa na podstawie analizy porównawczej genomów (DNA), transkryptomów (RNA) lub białek. W wielu przypadkach wyniki badań molekularnych nie dawały się pogodzić z klasyfikacją opartą na cechach fenotypu (anatomicznych, fizjologicznych lub behawioralnych), zmuszając biologów do zmiany poglądów na pochodzenie, ewolucję i stosunki pokrewieństwa badanych organizmów. Chiropterologia, czyli nauka o nietoperzach (nie mylić z chiromancją i chiropraktyką), nie uniknęła podobnego losu.

Na przełomie tysiącleci okazało się, że nietoperze stanowią porządny klad, czyli domkniętą grupę monofiletyczną, wywodzącą się od jednego wspólnego przodka i zawierającą wszystkich jego potomków. Nie ma zatem podstaw do rozbicia ich na dwa rzędy. To akurat przyjęto z ulgą. Jednak ku ogólnemu zdziwieniu, choć Megachiroptera także okazały się jednostką porządnie zdefiniowaną, nie da się tego powiedzieć o Microchiroptera. Grupa ta jest parafiletyczna, co w zwykłym języku oznacza, że wprawdzie pochodzi od jednego wspólnego przodka, ale nie obejmuje wszystkich jego potomków. Wyszło bowiem na jaw, że niektóre Microchiroptera – z grubsza te, które zaliczano do grupy „yin”, są bliżej spokrewnione z Megachiroptera niż z grupą „yang”. Obowiązująca obecnie taksonomia ewolucyjna wymaga, żeby proponowane jednostki systematyczne były kladami. Jest pod tym względem bezlitosna, toteż podrząd Microchiroptera musiał odejść do lamusa jako grupa sztuczna, zdefiniowana na podstawie podobieństwa, a nie rzeczywistego pokrewieństwa. Nowy podział nietoperzy na dwie podstawowe gałęzie zawierał po jednej stronie Megachiroptera oraz siostrzaną względem nich grupę „yin”, a po drugiej stronie – Yangochiroptera.

Megachiroptera straciły wskutek tego rangę podrzędu, co było w gruncie rzeczy mało istotne, ponieważ i tak stanowią tylko jedną rodzinę. Dołączyło do nich w charakterze najbliższych krewnych pięć rodzin (jedna duża i cztery małe) z nieco ponad setką gatunków. Są to wcześniejsze Yinochiroptera, traktowane obecnie jako nadrodzina (Rhinolophoidea). Jednocześnie Yangochiroptera (zawierające aż 15 rodzin i grubo ponad tysiąc gatunków) awansowały do rangi podrzędu. Nie miały już jednak symetrycznego odpowiednika rodem z chińskiej filozofii. Ich grupą siostrzaną stał się podrząd obejmujący łącznie niegdysiejszą grupę „yin” i rudawkowate. Nazwano go Yinpterochiroptera. Trudno o nazwę brzydszą, a do tego niepraktyczną, dlatego należy z ulgą przyjąć pojawienie się alternatywnych nazw obu podrzędów: Pteropodiformes i Vespertilioniformes. Dają się one przełożyć na polski jako rudawkokształtne i mroczkokształtne.

Ryc. 2.

Z kontynentu na kontynent, z wyspy na wyspę

W faunie Polski rudawkokształtne reprezentowane są przez dwa gatunki podkowców (Rhinolophus), a mroczkokształtne – przez 9 rodzajów z 25 lub 26 gatunkami (w jednym przypadku pozostaje kwestią dyskusyjną, czy mamy do czynienia z dwoma gatunkami, czy odmianami jednego). W całej Europie liczba gatunków nietoperzy wynosi ok. 45. Jest to zaledwie 3% ich globalnej różnorodności, bo choć nietoperze potrafią radzić sobie z zimą, hibernując, a czasem migrując do cieplejszych krajów, to jednak w dużym stopniu pozostają ssakami strefy tropikalnej. Liczba gatunków w USA i Kanadzie jest podobna jak w Europie, ale już Meksyk może się poszczycić 142 gatunkami, z których większość zamieszkuje lasy na południu kraju. Australia ma ok. 80 gatunków nietoperzy, z których 60% żyje w lasach deszczowych Queenslandu.2

Udział Ameryki Południowej w globalnej różnorodności nietoperzy wynosi ok. 20%. Podobnie jest w przypadku Afryki. Ale prawdziwym królestwem nietoperzy jest Azja, a szczególnie jej część południowo-wschodnia i sąsiadujące z nią „Ziemiomorze” – liczne wyspy i archipelagi położone między Azją a Australią. W samej Indonezji liczba gatunków nietoperzy wynosi grubo ponad dwieście (z tego ponad jedna trzecia to rudawkowate). Szacuje się przy tym, że może nawet ok. 40% gatunków faktycznie żyjących w Azji Południowo-Wschodniej – kontynentalnej i wyspiarskiej – pozostaje nieznane nauce.

Ciekawa jest różnorodność nietoperzy południowoamerykańskich. Duża część z nich należy do rodzin endemicznych, niespotykanych na innych kontynentach (z ewentualnym wyjątkiem południowej części Ameryki Północnej). Jedną z nich jest ogromna rodzina liścionosowatych (Phyllostomidae) z podrzędu mroczkokształtnych, obejmująca współcześnie 61 rodzajów i 227 znanych gatunków. Jest to zapewne najbardziej zróżnicowana ekologicznie rodzina ssaków, a przy tym druga co do wielkości wśród nietoperzy – po bezkonkurencyjnych mroczkowatych (Vespertilionidae), które żyją na wszystkich kontynentach poza Antarktydą i liczą sobie ponad pięćset opisanych gatunków.

Liścionosowate miały ostatniego wspólnego przodka we wczesnym oligocenie, ok. 30 mln lat temu, a pierwsze 10 mln lat swojej historii poświęciły na rozwinięcie różnorodnych przystosowań pokarmowych, doskonalonych przez kolejne 20 mln lat. Stereotyp nietoperza spoza rodziny rudawkowatych jako łowcy owadów zupełnie nie pasuje do liścionosowatych. Niektóre odżywiają się stawonogami – chwytanymi w locie lub zbieranymi z ziemi – podobnie jak ich ostatni wspólny przodek, ale inne polują na drobne kręgowce, a jeszcze inne stały się owocożerne lub żywią się pyłkiem i nektarem kwiatów (przy okazji spełniając ważną rolę jako zapylacze roślin). Jedne są wyspecjalizowane z zdobywaniu pokarmu określonego typu, inne wolą dietę urozmaiconą i można je określić jako wszystkożerne. Trzy gatunki z podrodziny wampirów (Desmodontinae) rozwinęły osobliwą skrajną specjalizację: krwiożerność, czyli odżywianie się wyłącznie krwią kręgowców. Słynny wampir zwyczajny (Desmodus rotundus) preferuje krew dużych ssaków (nie gardząc także ludzką). Jego kuzyni z rodzajów Diaemus i Diphylla częściej spożywają krew ptasią.3

Ryc. 3.

Na wyspach Nowej Zelandii endemiczne nietoperze (dwa żyjące gatunki i jeden niedawno wymarły) są jedynymi ssakami lądowymi niesprowadzonymi przez ludzi. Wąsonos mniejszy (Mystacina tuberculata) jest ostatnim żyjącym przedstawicielem rodziny Mystacinidae, która pochodzi z Australii, ale nie występuje tam od milionów lat. Nietoperze te prowadzą głównie naziemny tryb życia i potrafią zwinąć błonę lotną, żeby nie przeszkadzała im w sprawnym poruszaniu się na czterech kończynach. Rodzaj Mystacina znany jest w stanie kopalnym od miocenu (19–16 mln lat temu). Żył wówczas w Nowej Zelandii także inny przedstawiciel tej rodziny, Vulcanops jennyworthyae, większy od dzisiejszych wąsonsów, ale podobnie jak one wszystkożerny. O dziwo, Nowa Zelandia miała w tym czasie także co najmniej jednego ssaka lądowego niebędącego nietoperzem, zwanego nieformalnie „ssakiem z Saint Bathans”. Był on, podobnie jak tuatary, reliktem fauny mezozoicznej o nieustalonej na razie przynależności – w każdym razie nie był łożyskowcem, torbaczem ani stekowcem. Co do Mystacinidae, spokrewnione są one z liścionosowatymi i czterema innymi rodzinami występującymi tylko w Nowym Świecie.4

Ssaki prawie niewidzialne

Liczba nowo odkrywanych gatunków nietoperzy rośnie niemal z roku na rok, co wynika stąd, że są to zwierzęta, które łatwo przeoczyć: zazwyczaj małe, prowadzące nocny tryb życia i kryjące się za dnia w dziuplach, szczelinach skalnych lub jaskiniach (a także w zakamarkach budynków, fortyfikacji, opuszczonych kopalni itp.). Większość zasiedla trudno dostępne obszary tropikalnych lasów deszczowych. Inną przyczyną jest fakt, że nietoperze od dziesiątków milionów lat ewoluują dynamicznie, szybko dzieląc się na nowo powstające gatunki. Wiele z tych, które tradycyjnie wyróżniano, to w istocie zespoły tak zwanych gatunków kryptycznych, niemal nieróżniących się wyglądem. Dopiero badania DNA pozwalają udowodnić ich odrębność. Przykładem może być nocek Natterera (Myotis nattereri), występujący także w Polsce. Już kilkakrotnie okazywało się, że któraś z jego domniemanych populacji regionalnych stanowi osobny gatunek. Najnowszy taki przypadek to M. nustrale z gór Korsyki, opisany i nazwany w 2023 r. – żywy dowód, że nawet w dość ubogiej w nietoperze Europie jest jeszcze miejsce na takie odkrycia. Rodzaj Myotis dzielony jest obecnie na 139 gatunków, ale w miarę postępu badań liczba ta na pewno wzrośnie.

Laicy zwykle niewiele wiedzą na temat nietoperzy, nawet jeśli w ich sąsiedztwie żyje kilka gatunków. Widujemy je czasem po zmierzchu, jak z cichym trzepotem przemykają nam nad głową i znikają w mroku. Nietoperze, naruszające naiwny podział zwierząt na „czworonogi” i „ptaki”, mogą się wydawać groteskowym wybrykiem natury. Często budzą zabobonny lęk, kojarząc się z upiorami i wysłannikami zaświatów. Liczba absurdalnych przesądów na ich temat nie przynosi chluby ludzkiej inteligencji.

Ryc. 4.

W  kolejnym odcinku tej serii przekonamy się, że nietoperze bywają – nie z własnej winy – źródłem bardzo realnych zagrożeń dla ludzi. Jednak to ludzie są o wiele większym zagrożeniem dla nietoperzy, zwłaszcza tych, które nie potrafią się przystosować do degradacji swoich naturalnych siedlisk i padają ofiarą rabunkowej gospodarki ludzkiej, zatruwania środowiska lub zmian klimatycznych. Nietoperze odgrywają ogromną rolę w regulacji ekosystemów, a trzeba pamiętać, że kilka ich gatunków wymarło w czasach historycznych. Inne mogły wymrzeć, zanim zostały odkryte, a kolejne setki są poważnie zagrożone. Wszystkie bez wyjątku gatunki żyjące w Polsce otoczone są ścisłą ochroną. Nie wolno ich zabijać, chwytać, trzymać w niewoli, płoszyć ani niepokoić.

Kochajmy nietoperze, ale nie wchodźmy im w drogę.

Przypisy

1) Duża część Microchiroptera jest rzeczywiście owadożerna, ale jak zobaczymy, rzeczywistość jest bardziej skomplikowana.
2) Wśród rodzimych, niezawleczonych przez człowieka ssaków lądowych Australii jedynymi – ale za to licznymi – reprezentantami łożyskowców są właśnie nietoperze oraz gryzonie z rodziny myszowatych. Te drugie odkryły dawny kontynent Sahul (Australię wraz z Tasmanią i Nową Gwineą) pod koniec miocenu, natomiast nietoperze, jak już widzieliśmy, są tam obecne co najmniej od eocenu. Kto wie, czy nie wprowadziły się w tym samym czasie, co torbacze.
3) Wampiry, wyodrębniwszy się jako osobna linia ewolucyjna liścionosowatych, błyskawicznie (w ciągu kilku milionów lat) rozwinęły wyrafinowane przystosowania związane ze ścisłą krwiożernością. Desmodus miał kiedyś do dyspozycji niezmiernie bogatą megafaunę południowoamerykańską, która jednak została dotknięta masowym wymieraniem po zjawieniu się ludzi w tej części świata. Kilka szczególnie dużych gatunków wampirów (z których jeden obejmował zasięgiem także dzisiejsze południe USA) wymarło, być może z powodu utraty głównych żywicieli. D. rotundus może atakować dzikie ssaki, np. tapiry, ale przede wszystkim korzysta z faktu, że człowiek sprowadził do Ameryki Południowej wielkie stada bydła, koni i innych zwierząt domowych, a także sam się narzucił jako potencjalny krwiodawca.
4) Wszystkie te rodziny (jedna nowozelandzka i pięć południowoamerykańskich) tworzą wspólnie nadrodzinę Noctilionoidea. Ich bliskie pokrewieństwo jest silnym argumentem na rzecz hipotezy, że nietoperze, podobnie jak torbacze, migrowały między Ameryką Południową a Australią przez Antarktydę, póki szlak ten był jeszcze dostępny, czyli nie później niż w eocenie.

Opisy ilustracji

Ryc. 1. Krótkonosek krótkouchy (Cynopterus brachyotis). Jeden z mniejszych przedstawicieli rudawkowatych (rozpiętość skrzydeł do ok. 45 cm). Widoczne pazury nie tylko na kciuku, ale także na drugim palcu. Foto: Anton 17. Lokalizacja: Maḍakalapuva, Sri Lanka. Źródło: Wikipedia (licencja CC BY-SA 4.0).
Ryc. 2. Mroczek późny (Cnephaeus serotinus) z rodziny mroczkowatych. Gatunek eurazjatycki, występujący także w Polsce, wybitnie synantropijny (zasiedla niemal wyłącznie zabudowania ludzkie). Foto: Martiño Cabana Otero. Lokalizacja: Lugo, Hiszpania. Źródło: iNaturalist (licencja CC BY 4.0).
Ryc. 3. Widmowiec wielki (Vampyrum spectrum) z rodziny liścionosowatych, występujący od Brazylii i Boliwii do południowego Meksyku. Największy przedstawicieli mroczkokształtnych (rozpiętość skrzydeł do 1 m). Jest to gatunek drapieżny, polujący na ptaki, gryzonie i na mniejsze nietoperze. Foto: David Hörmann. Lokalizacja: Kostaryka. Źródło: iNaturalist (licencja CC BY-NC).
Ryc. 4. Budki szczelinowe dla mopka zachodniego (Barbastella barbastellus) z rodziny mroczkowatych. Puszcza Zielonka, Wielkopolska. Być może widzieliście podobne podczas spacerów w lasach. Budki te są chętnie wykorzystywane przez mopki (a także niektóre inne gatunki nietoperzy) jako kryjówki i bardzo się przyczyniają do ich skutecznej ochrony. Foto: M. Łochyński. Źródło: Wydział Leśny i Technologii Drewna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (fair use).

Lektura dodatkowa