Co cvrliká cvrček? Kriket: Malý hudebník s velkým tajemstvím – Telegraph
Evoluce se odehrává před našima očima. Cvrčci, pro které se cvrlikání stalo smrtícím, ztratili schopnost vydávat zvuky za pouhých 20 generací. Neuvěřitelně krátká doba, zvláště vezmeme-li v úvahu, že cvrčci používají své „písně“ k nalákání a okouzlení samice. Nyní se soudí v tichosti.
Tento příběh začal na konci minulého století, kdy se na Havajských ostrovech setkaly dva importované druhy: cvrčci polní Teleogryllus oceanicus z Austrálie a tichomořských ostrovů a malé mušky Ormia ochracea ze Severní Ameriky. Samci cvrčků v noci cvrlikají, aby přilákali samice. Bohužel, tyto stejné zvuky jsou také následovány O. ochracea, kladou vajíčka na kůži cvrčků a larvy, které se z nich vylíhnou, se zavrtají do těla hostitele a sežerou ho. Hmyz do týdne zemře.
S rokem 1991 T. oceanicus na Havaji, Marlene Zuk z University of California, Riverside, studuje (University of California Riverside). Cvrčci žijí na třech ostrovech: Kauai, Oahu a Havaj. Mouchy se nejvíce vyskytovaly u cvrčků Kauai, přičemž třetina samců jimi byla parazitována koncem 90. let. Zdálo se, že populace ostrova skončila, ale věci se vyvinuly jinak. Nejprve se změnila struktura písně cvrčků a pak se odmlčeli. V roce 2001 je ještě Marlene Zak slyšela cvrlikat, v roce 2003 byl ostrov tichý. Ve stejnou dobu T. oceanicus bylo mnoho a cítili se skvěle.
Cvrčci cvrlikají tak, že se o sebe třou svými texturovanými křídly, která mají speciální naběhlé žíly se zuby a škrabkami. Když se škrabka tře o zuby, vydává se zvuk: jako by se hřebenem přetahoval nehet. Ukazuje se, že všichni Kauaiovi tichí cvrčci téměř úplně ztratili své křídelní zuby a těch pár, co zbylo, je menších a šikmých, aby jim zabránily vydávat zvuky. Mutace byla pojmenována ploštěnka, protože křídla hmyzu ztratila svou úlevu. Jsou však vhodné pro let. V roce 2003 96 % mužů T. oceanicus měl plochá křídla.
Ukázaly to kříže, které vědci provedli ploštěnka je způsobena změnou jediného genu umístěného na pohlavním X chromozomu (samice cvrčků mají dva chromozomy X, samci jeden a chromozom Y neexistuje). Jako každá mutace, ploštěnka může vzniknout v jakékoli populaci, ale na Kauai se usadil v důsledku silného selekčního tlaku. Lék se ukázal jako účinný: ze 122 samců ulovených v roce 2003 byl pouze jeden infikován larvami O. ochracea.
Elektronová mikrofotografie křídel T. oceanicus u normálních mužů (а), muži ploštěnka (в) a ženy (с). Foto z článku Zuk et al.
O dva roky později, v roce 2005, se na ostrově Oahu, 101 km od Kauai, objevili cvrčci ploskokřídlí. Teď už skoro polovina z nich mlčí. Výskyt němých cvrčků v různých populacích přitáhl pozornost specialistů ze skotského institutu St Andrews (Univerzita St Andrews) pod vedením Nathana Baileyho, který se připojil k výzkumu Marlene Zak.
Vědci nejprve předpokládali, že cvrčci ploskokřídlí prostě migrovali na Oahu ze sousedního ostrova. Jejich křídla se však od křídel tak liší ploštěnka na Kauai je rozdíl patrný pouhým okem. Cvrčci Oahu si zachovali mnohem více cvrlikání. Křížení a analýza sekvence DNA to potvrdily ploštěnka na Oahu mají jinou povahu než na Kauai. V tomto případě se mutace vyskytla také v jediném genu umístěném na chromozomu X, jedná se však buď o jiný gen, nebo o jinou oblast stejného genu. Vědci se nyní snaží zjistit, které sekvence se u cvrčků změnily a zda tyto změny ovlivňují další vlastnosti.
Křídla samců ploštěnka z různých ostrovů lze snadno rozeznat pouhým okem. U cvrčků Kauai připomínají křídla samic. Foto Nathan W. Bailey z www.flexiblephenotype.org
Ticho chránilo spolehlivě T. oceanicus od parazitů, ale potřebují se také rozmnožovat. Samec láká samici cvrlikáním, a když se přiblíží, přednese jí „námluvní píseň“. Jedná se o povinný rituál, bez kterého samice nedovolí svému partnerovi zahájit páření. Tichý hmyz se dvoří dámám za zvuků cizích písní. I na Kauai stále cvrlikají 4 % samců. Tiché se schovají poblíž (průměrná vzdálenost je asi 75 cm), počkají, až se samice objeví a vylezou z úkrytu. Stejné chování je typické pro cvrčky Gryllus timidus, kde O. ochracea parazitují ve své domovině, Americe. Tam jeden samec zpívá a několik tiše čeká na samici, sedící asi metr od zpěváka.
Zůstává záhadou, jak bezhlasý T. oceanicus udržet pozornost žen. Jinde je muž bez námluvy odsouzen k celibátu na Kauai a Oahu, ženy přijímají tiché partnery. Možná na ostrovech, kde bylo zpočátku cvrčků málo, byly samice méně vybíravé, jinak riskovaly, že nenajdou vhodného samce. Navíc jejich potomci po plochých otcích budou také mlčenliví, a tudíž chráněni před hroznými mouchami.
Vědci se domnívají, že samci, zbavení schopnosti cvrlikání, si brzy vyvinou jiný způsob, jak se ohlásit, například feromony. T. oceanicus vylučují sacharidové sloučeniny. Vědci zjistili, že ženy dokážou rozlišovat mezi pachem samčích a ženských sekretů a reagovat na pach samců chemickými signály normálních samců a samců. ploštěnka přitahovat je stejně. Je možné, že budou pokračovat ve vývoji chemické signalizace. Ať je to jak chce, stále celkem úspěšně řeší problém komunikace mezi pohlavími.
s ohledem na O. ochracea, pak pro ně na Havajských ostrovech neexistují alternativní hostitelé. Mohli by vymřít, kdyby cvrčci úplně ztichli. Nebo zůstanou v malém počtu, protože ploché křídlo neslouží jako absolutní ochrana. Na ostrově Havaj, také obyv T. oceanicus, ale mouchami téměř netrpí, v roce 2010 již neštěbetala 2 % samců. Vědci zatím nezjistili, jaká mutace způsobila, že se stali plochými křídly. Pokud ale na ostrov zaútočí mouchy, cvrčci tam už mají genetickou rezervu.
Případ havajských cvrčků zajímá vědce jako úžasný příklad konvergentní evoluce, a to neuvěřitelně rychle – za pouhých pár let nezávisle na sobě v různých populacích vznikly různé mutace, které vedly k podobným změnám. Inu, ostrovy byly pro evolucionisty vždy pokladnicí. Galapágské pěnkavy jsou uváděny ve všech učebnicích jako jasný příklad divergence druhů v různých biotopech. Je možné, že vedle nich brzy zaujmou své právoplatné místo havajští cvrčci, příklad konvergence.
Cvrček není jen malý hmyz, který žije v trávě. To je skutečné hudebníkhrát své vlastní křídla! Jeho melodický trylkykteré slýcháme v létě po večerech, není jen náhodný zvuk. Je to složité píseň, naplněné význam a emoce.
Přejděte na část, kterou potřebujete, kliknutím na příslušný odkaz: