Tarakonų galybės paslaptis: ar išties gajūs, stiprūs, vikrūs? (12)
Mūsų planetoje gyvena maždaug 5 tūkst. tarakonų rūšių. Paradoksalu: apie juos dainuojamos linksmos dainelės (Ispanijoje ir visame pasaulyje – šlageris „La Cucaracha“, Lietuvoje – kultinių BIX‘ų kūrinys „Vagis“, kur lyrinį herojų nepaliaujamai skriaudžiančiam kažkokiam šunsnukiui pranašaujama liūdna ateitis - „ ...kitam gyvenime tarakonu jis atgims...“) ar net kuriami animaciniai serialai („Ogis ir tarakonai“). Nepaisant to, žmonėms jie yra vieni nemaloniausių sutvėrimų. Tarakonai yra vieni seniausiai planetoje egzistuojančių gyvių, bėginėti sausuma pradėję prieš 300 mln. metų. Kuo gi šie sutvėrimai pelnė tokias evoliucijos simpatijas, jog Žemėje sėkmingai gyvuoja ir šiandien?
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Nepaisant populiarių mitų apie šių sutvėrimų gyvybingumą, tarakonai nėra nei ypatingai gajūs, nei atsparūs radiacijai (pramanu galima laikyti įsitikinimą, jog tarakonai laisvai išgyventų branduolinę apokalipsę). Gajumo prasme šie nariuotakojai vabzdžių pasaulyje tėra vidutiniokai. Tačiau tarakonai išties yra kai kuo ypatingi.
Unikali tarakonų kolekcija demonstruojama Australijos muziejuje (Sidnėjus, Australija). Ten galima išvysti įvairiausių egzempliorių: didžiulių, mažyčių, žalių, dryžuotų, sparnuotų ir besparnių. Beje, skraidyti sugeba apie 40 proc. tarakonų rūšių. Tiesa, daugelis jų yra gana kerėpliški ir nerangūs skrajūnai, oru nukeliaujantys nedidelius nuotolius.
Grįžtant prie tarakonų santykio su radiacija, yra žinoma, jog 64 grėjų radiacijos dozė išnaikina maždaug 93 proc. rudųjų arba vokiškųjų tarakonų („German cockroach“) jauniklių. Žinoma, tokia dozė – dešimtkart didesnė, nei pakeltų žmogus, tačiau tarakonui pagal atsparumą radiacijai iki kuklios vaisinės muselės – toli kaip iki Mėnulio. Drozofila atlaiko 640 grėjų radiacijos dozę, o parazitinei vapsvai „Habrobracon“ pribaigti reikėtų 1800 grėjų radiacijos kiekio.
Tarakonai pasaulyje klestėjo dar iki virtuvių užkariavimo eros. Kaip byloja iškasenos, tarakonai priklauso tik saujelei išlikusių vabzdžių rūšių, kurios gyvavo dar prieš 300 mln. metų. Šie sutvėrimai suklestėjo karbono periodu, kuomet apie 40 proc. visų vabzdžių buvo tarakonų padermės – kai kurie paleontologai tą laikmetį drąsiai vadina „Tarakonų Era“. Nepaisant to, jog tarakonai evoliucionavo į vabalus, negailestingoji evoliucija šiems gyviams akivaizdžiai simpatizavo ir tarakonai yra vieni evoliucijos favoritų. Kitaip vargu ar jie būtų išlikę iki šių dienų.
Archajiškieji „tarakonoidai“ nuo šiuolaikinių ainių skyrėsi nedaug. Senovės tarakonų patelės kiaušinėlių dėjimui turėjo ilgą kiaušdėtį – šis organas nunyko prieš maždaug 140 mln. metų. Visais kitais fiziologiniais aspektais šių nariuotakojų protėviai labai panašūs į nekviestuosius Homo sapiens virtuvių svečius.
Šiuo metu mūsų planetoje priskaičiuojami beveik 5 tūkst. tarakonų rūšių. Šie vabzdžiai gyvena visuose žemynuose, išskyrus Antarktidą. Tarakonai dažniausiai gyvena olose, urvuose, miškingose vietovėse ir drėgnuose atogrąžų sąžalynuose. Kartu su žmonėmis gyventi prisitaikė vos keletas tarakonų rūšių. O nešlovę ir blogą vardą žmonijos akyse visai plačiai ir ilgaamžei tarakonų giminei užtraukė po visą pasaulį pasklidusios būtent šios kelios su žmogumi susidėti nusprendusios tarakonų rūšys.
„Parazitai man atrodo atstumiantys, – prisipažįsta Sidnėjaus universiteto entomologas Natanas Lo (Nathan Lo). – Tačiau ne visi tarakonai yra šlykštūs. Anaiptol. Kai kurių rūšių tarakonai yra tiesiog žavūs.“ Nejaugi?
Didžiausią žalą tarakonų reputacijai yra padariusios dvi rūšys – didysis amerikinis tarakonas („American cockroach“) ir kiek mažėlesnis jo gentainis rudasis (vokiškasis) tarakonas. Nors jų pavadinimų su kilme sieti nereikėtų (kadangi šių rūšių kilmės vieta ir paplitimo po visą pasaulį laikmetis nėra nustatytas), virtuves dažniausiai okupuoja rudieji.
Ir vis tik, kodėl šie gyviai yra vieni sėkmingiausių evoliucijos sutvėrimų? Australijos muziejaus entomologas Martinas Robinsonas (Martyn Robinson) yra linkęs manyti, jog taip yra galbūt dėl to, jog tarakonai beveik neturi bruožų, kurie būtų būdingi tik tarakonams.
„Tarakonai tapo tikrais nesispecializavimo specialistais, – pasakoja M. Robinsonas. – Be to, didžioji dalis tarakonų nėra išrankūs maistui.“
„Be kita ko, tarakonai yra kvalifikuoti kanibalai, – priduria N. Lo. – Jie šlamščia viską, taip pat ir vieni kitus.“
Pasibaisėtina, tačiau retkarčiais jie užkandžiauja net ir... mumis. Neretai tarakonų knibždančiose patalpose ar laivuose miegantys žmonės šių vabzdžių būna sukandžiojami. Panašu, jog tokiems nariuotakojams išperoms nemenkas delikatesas yra odos nuospaudos ir nagai – galbūt dėl to, jog šių galima atsignybti neprižadinus aukos. Kalbama, jog kai kuriuose laivuose jūrininkai, siekdami apsaugoti nagus, miegoti eina mūvėdami pirštines.
Tačiau tarakonai yra ypatingi ne vien polinkiu nesispecializuoti. Didžioji dalis jų pilvo ertmės būna užpildyta balta mase – riebalais, kuriuos sudaro dviejų tipų ląstelės – riebalingi adipocitai („adipocytes“) ir bakterijų kupini micetocitai („mycetocytes“).
Pasirodo, maždaug penktadalis visų vabzdžių kūnų yra simbiotinės bakterijų prieglaudos, o tarakoniškųjų micetocitų turi ir kai kurios kitos vabzdžių rūšys. Tačiau simbiotinis ryšys tarp tarakonų ir jų riebaliniame audinyje gyvuojančių „Blattabacterium“ bakterijų yra ypatingai artimas. Išnaikinkite šias bakterijas antibiotikais, ir tarakonas mirs. Ir atvirkščiai – užmušus tarakoną, sunyks ir jo organizme gyvavusios „Blattabacterium“ bakterijų kolonijos.
Jei kai kurie vabzdžiai simbiotinių bakterijų įgyja iš aplinkos, kiekvienas išperintas tarakonas savo organizme jau turi „Blattabacterium“. Bręstant kiaušinėliams, bakterijos kažkokiu būdu persikelia iš tarakonų patelių riebalinio audinio į kiaušides, kur įsikuria kiekviename kiaušinėlyje. Gana neseniai Arizonos universiteto mokslininkas Zaky Sebry (Zakee Sabree) atliko amerikinių ir rudųjų tarakonų bakterijų genomų lyginamąją analizę ir atskleidė, jog šios dvi bakterijų atmainos evoliuciškai atsiskyrė prieš maždaug 140 mln. metų – kaip tik tuomet genetiškai atsišakojo ir šios dvi tarakonų linijos (ką liudija iškasenų tyrimai). Po šio atsišakojimo bakterinės kolonijos evoliucionavo labai nežymiai ir didesnių pokyčių per tiek milijonų metų neįgijo. N. Lo įsitikinimu, simbiotinis ryšys tarp tarakonų ir „Blattabacterium“ bakterijų buvo toks sėkmingas dėl to, jog bakterijoms keistis per tiek metų nebebuvo jokio poreikio. „Tarakonai ėmė dominuoti pasaulyje vos susiformavus tokiam simbiotiniam ryšiui“, - pabrėžia N. Lo.„Blattabacterium“ ir yra tas retas, išskirtinis, visus tarakonus vienijantis bruožas. Kai šių bakterijų buvo aptikta Australijoje gyvenančių Didžiųjų šiaurės termitų „Mastotermes darwiniensis“ (taip pat vadinamų Darvino termitais) organizmuose, mokslininkams pasidarė smalsu, ar tie termitai kaip nors susiję su tarakonais. Po N. Lo 2000-aisiais atlikto tyrimo paaiškėjo, jog šie termitai – mediena mintančių tarakonų palikuonys.
„Tada tai skambėjo kiek keistai, tačiau dabar neabejodami galime teigti, kad šie termitai yra tarakonų atmaina“ – tvirtina tyrimo autorius N. Lo.
Ir kuo gi tos „Blattabacterium“ ypatingos? Dauguma vabzdžių organizmuose gyvuojančių simbiotinių bakterijų savo globėjus aprūpina maistingomis medžiagomis, kurių vabzdžiai neranda aplinkoje arba negali pasigaminti patys. Tačiau tarakonų atveju „Blattabacterium“ paskirtis yra kiek kitokia.
Esminis baltymus sudarančių aminorūgščių komponentas yra azotas. Jo perteklių gyvūnai paprastai pašalina amoniako, šlapalo (karbamido) arba šlapimo rūgšties pavidalu. Visiškai kitokie dalykai vyksta tarakonų organizmuose. Kai šiuose susikaupia azoto perteklius, šis kaupiamas ir sandėliuojamas riebalinio audinio ląstelėse, šlapimo rūgšties kristalų pavidalu. „Net ir tuomet, kai jų maisto racione yra labai daug azoto, tarakonai šios cheminės medžiagos iš savo organizmų nešalina“, - pažymi entomologas N. Lo. Ilgai buvo manoma, jog susidoroti su azoto pertekliumi tarakono organizmui padeda būtent „Blattabacterium“. Tačiau įrodyti tokios prielaidos nepavyko niekam, kadangi šios bakterijos niekur kitur, išskyrus tarakonų ląsteles, neauga. Išsiaiškinti tikrąją bakterijos paskirtį padėjo jos genomo analizė. Kad ir kaip daug žadančiai tai beskambėtų, atlikti tokią analizę pasirodė gana keblu. Kliūtimi tapo „Blattabacterium“ bakterijos DNR pavyzdžio išgavimas. Paaiškėjo, jog bakterijų turtingos ląstelės yra „suvožtos“ riebalinio audinio ląstelių – nelyginant sumuštinyje. O tai užkerta kelią išskirti bakterines ląsteles. Net ir pavykus gauti tokių ląstelių, būtina atskirti bakterijas nuo ląstelių organoidų. Tad išgauti „Blattabacterium“ bakterijos DNR N. Lo su kolegomis pavyko tik 2008 m. Šį mokslininkų kolektyvą aplenkė Z. Sebry vadovaujama tyrėjų grupė, bakterijos genomo analizės rezultatus publikavusi 2009 m. Analizės rezultatai patvirtino, jog bakterija turi enzimų, būtinų šlapalą ir amoniaką paversti į visas dešimt pagrindinių aminorūgščių. Šios bakterijos sintetina ir kai kuriuos vitaminus.Tad riebalinis audinys tarakonams yra ne tik energijos šaltinis stokojant maisto (be maisto šis vabzdys gali ištverti ilgiau nei mėnesį) – ypatingas tarakonų riebalinis audinys suteikia galimybių šiems nariuotakojams išgyventi mintant itin skurdžiu, baltyminių medžiagų stokojančiu maistu. „Tarakonas savo organizme turi nuosavą „vyriausiąjį virėją“ ir maistinių medžiagų atsargų kaupyklą“, – vaizdžiai bakterijų paskirtį apibūdina Z. Sebry.
Tarakonų bei bakterijų simbiozė ir yra šių vabzdžių išlikimo paslaptis. Nepaisant ypatingai menkų dietinių apribojimų, žmonių aplinkoje gyventi prisitaikė vos kelios tarakonų rūšys. Nors šiaurinėje Kvinslendo dalyje gyvenantis entomologas Devidas Rencas (David Rentz) netoli savo namų esančiuose atogrąžų sąžalynuose aptiko net 84 tarakonų rūšis, žmonių būstuose gyvena ir veisiasi tik vokiškieji ir amerikietiškieji tarakonai.
Žmonių būstuose gyventi prisitaikiusios tarakonų rūšys yra ne tik visaėdės – jų atstovai geba ilgą laiką ištverti su labai menkais vandens kiekiais. „Kai kurie tarakonai išlenda iš savo slėptuvių tamsoje, kai šviesos išjungtos, – pastebi D. Rencas. – Tačiau paprastai aptinkama dėl dehidravimo (vandens netekimo) nugaišusių tarakonų.“