Oszustwa afrykańskiej kukułki
Od dwóch milionów lat pochodzący z Afryki krewny naszej kukułki pasożytuje – jak wiele innych kukułek – w gniazdach innych ptaków, podrzucając im swoje jajka, by to inny ptak wychował ich młode. Badacze z Cambridge zaobserwowali jednak zjawiska ewolucyjne, które świadczą o tym, że typowe ofiary kukułczego sprytu nauczyły się działań obronnych. Czy to koniec kukułczego kłamstwa?
Piękny żółty kolor afrykańskiej kukułki przeczy jej nikczemnej naturze. Jak wielu jej pobratymców – w tym występująca w Polsce kukułka zwyczajna – afrykańska zięba-kukułka, zwana kukulnikiem (Anomalospiza imberbis) składa jaja przypominające jajka kilku innych gatunków ptaków, przemyca je do obcych gniazd, gdzie nieświadomi rodzice zastępczy traktują je jak własne.
Młode z jaj kukułki wykluwają się nieco szybciej niż pozostałe w gnieździe, rodzone pisklęta żywiciela. Ta przewaga pozwala im szybciej rosnąć i głośniej prosić o jedzenie. Na skutek tego, pisklęta wyklute później umierają z głodu, gdy ich zdezorientowani rodzice traktują priorytetowo krzykliwe pisklęta.
Aby nie stać się ofiarą tego oszustwa, jedna z typowych ofiar tego procederu, ptak prinia myszata (Prinia subflava), występująca na dużych obszarach Afryki subsaharyjskiej, wykształca coraz bardziej kolorowe i wyszukane wzory dla swoich jaj.
Przebiegła zięba-kukułka potrafiła jednak zareagować tym samym – jeszcze lepiej rozwinęła zdolność kopiowania różnych kolorów jaj i sygnatur kilku różnych gatunków ptaków. Już w 1933 roku brytyjski genetyk Reginald Punnett sugerował, że zięby-kukułki odziedziczyły ten niezwykły talent naśladowania po swoich matkach. Przez lata pomysł ten pozostawał tylko hipotezą. Teraz hipoteza znalazła potwierdzenie w badaniach opublikowanych w czasopiśmie naukowym Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), w których dowiedziono, że umiejętność jest dziedziczona przez chromosom W, który mają tylko samice ptaków – podobnie jak tylko ludzkie samce mają chromosom Y.
Autorzy badania donoszą jednak, że „w tym konkretnym wyścigu zbrojeń, rozgrywającym się na łąkach środkowej Afryki, dobór naturalny ukształtował architekturę genetyczną, która wydaje się być mieczem obosiecznym”.
Badając próbki DNA 196 Anomalospiza imberbis ze 141 gniazd czterech gatunków rodzaju Locustella (ptaka z rodziny świerszczowatych) w Zambii, naukowcy odkryli, że oszukiwane przez długi czas ptaki w procesie ewolucji wypracowały nowe sposoby rozpoznawania oszustw kukułki.
Prinia myszata w pewnym sensie wykorzystała ten charakterystyczny matrylinearny sposób dziedziczenia kukułki i rodzi zielone oliwkowe jaja, których oszustka nie potrafi wytworzyć. Zięba-kukułka nie może bowiem rodzić jajek dowolnego koloru. Kukułki, które dobrze naśladują kolory jaj ptaków, przez które zostały wychowane, nie mają jednak nigdy takiego zasobu pigmentu, żeby wytworzyć oliwkowy zielony. Część potrafi składać jaja białe lub niebieskie, a część kukułek nauczyła się składać jaja białe i czerwone. Połączenie tych dwóch pigmentów umożliwiłoby produkcję oliwkowych jaj, ale – niestety, czy może na szczęście – dziedziczenie po linii jednego chromosomu sprawia, że umiejętność produkcji tych barwników nigdy się nie wymiesza. To stawia kukułkę w niekorzystnej sytuacji ewolucyjnej — ich rywale, prinie, mogą odziedziczyć genetyczne talenty obojga rodziców, aby tworzyć coraz bardziej skomplikowane jaja.
– Obserwujemy pojawienie się niemożliwych do podrobienia sygnatur jaj, które mogą zmusić kukułki do przejścia na inne gatunki naiwnych żywicieli – wyjaśnia dla agencji AFP dr Claire Spottiswoode, badaczka brytyjskiego Cambridge University i południowoafrykańskiego University of Cape Town, współautorka badań.
Zięby-kukułki coraz częściej popełniają błędy, wyjaśnia Spottiswoode, a gdy prinie zauważą fałszerstwo, przebijają jajko i wyrzucają je z gniazda. Ale jeśli jajo uniknie wykrycia wystarczająco długo, by wykluło się z niego pisklę, wówczas rodzice tracą wszelką zdolność do wykrycia oszusta w swoim gnieździe.
– To naprawdę fascynujące, że przy tak wspaniałej zdolności do adaptacji na etapie hodowania jaj, gospodarze gniazda nie rozpoznają swoich piskląt i wychowują te, które wyglądają zupełnie inaczej niż ich własne – opowiada dalej Spottiswoode.
Badania: Genetic architecture facilitates then constrains adaptation in a host–parasite coevolutionary arms race, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2121752119
Opracowano na podstawie materiału prasowego agencji AFP pt. Green eggs and scam: Cuckoo finch's long con may be up, autorstwa Pierre’a Celeriera I Daniela Lawlera, opublikowanego na portal Phys.org.
