Dopiero zaczynamy poznawać morskie smoki

Od milionów lat żyją niemal na całym świecie i każdy mógł je spotkać, chodząc po piaszczystej plaży czy morskim dnie. Osiem nowych dla nauki gatunków tych mikroskopijnych zwierząt pochodzących z rejonu Spitsbergenu opisała w tym roku dr Katarzyna Grzelak z Uniwersytetu Łódzkiego, która jest jedyną osobą w Polsce i jedną z kilkunastu na świecie, które na co dzień obcują z morskimi smokami. Nadała im nazwy m.in. smoków znanych z powieści Georga R.R. Martina "Pieśń lodu i ognia" i Johna R.R. Tolkiena "Silmarilion".

Badaczka podkreśla, że zapewne mało osób zdaje sobie sprawę, że podczas spaceru po piaszczystej plaży czy morskim dnie, pod naszymi stopami ukryty jest niesamowity mikroświat pełen przeróżnych form życia. To meiofauna, czyli grupa organizmów zwierzęcych o wielkości ciała od 32 um do 1 mm, które zamieszkują przestrzenie pomiędzy ziarnami osadu i są dla nas niewidoczne gołym okiem. Szacuje się, że pod jednym śladem naszej stopy na piasku można znaleźć nawet do 50 tys. tych organizmów.

Jedną z grup należących do meiofauny są właśnie morskie smoki, określane częściej jako "mud dragons" (błotne smoki). Ich polska nazwa to ryjkogłowe (Kinorhyncha). Żyją praktycznie na całym świecie, w różnych osadach (nie tylko mulistych) i niezależnie od tego, czy ocean jest lodowaty, czy tropikalny, głęboki lub płytki, ryjkogłowe znajdują w nich odpowiednie miejsce do życia.

"Ja preferuję nazwę morskie smoki, która bardzo dobrze charakteryzuje środowisko, w którym żyją, ponieważ są to organizmy wyłącznie morskie, co oznacza, że nie spotkamy ich w osadach systemów słodkowodnych" - wyjaśniła badaczka, która jest także adiunktem w Instytucie Oceanologii PAN w Sopocie.

Ryjkogłowe wyglądają naprawdę jak miniaturowe smoki z kolcami na całej długości ciała. "Mają szereg licznych kolców zarówno wzdłuż grzbietu jak i po bokach ciała oraz liczne płytki w okolicach szyi. Najbardziej charakterystyczną cechą ich budowy jest głowa uzbrojona w pierścienie haczyków, która ma możliwość wysuwania się i chowania, trochę jak w przypadku żółwi, które chowają głowę pod skorupą"- dodaje dr Grzelak.

Ruchoma głowa pomaga podczas poruszania się. Aby przejść przez osad, morski smok wysuwa głowę z cylindrycznego korpusu, wbija haczyki w ziarenka osadu i 'ciągnie' swoje ciało do przodu. Po zakotwiczeniu jego głowa wsuwa się w ciało, a proces się powtarza. Ale z jakich innych powodów morskie smoki chowają swoje głowy - dokładnie nie wiadomo.

Morskie smoki na pierwszy rzut oka mogą kojarzyć się z małymi skorupiakami, ale nie mają nic wspólnego z tą grupą zwierząt. Ich najbliżsi krewni to dwie inne, również rzadko kojarzone grupy morskich bezkręgowców: kolczugowce (Loricifera) i niezmogowce (Priapulida). Odnajdowane skamieniałości sugerują, że obie te grupy zamieszkują naszą planetę od setek milionów lat. I choć dotąd nie natrafiono na skamieniałości ryjkogłowych, to przypuszcza się, że i one mają za sobą podobnie imponującą przeszłość.

Choć zwierzęta te znane są od połowy XIX wieku, do dziś niewiele o nich wiadomo. Przez wiele lat grupa ta była zaniedbywana w badaniach naukowych, a i dzisiaj zaledwie kilkanaście osób na świecie zajmuje się tymi organizmami. "Dlatego wciąż nie znamy odpowiedzi na bardzo podstawowe pytania, tj. co jedzą te organizmy czy jaką pełnią rolę w ekosystemie. Bardzo mało wiemy również o ich bogactwie gatunkowym i preferencjach środowiskowych poszczególnych gatunków. Dlatego aktualnie prowadzone są dość intensywne badania w różnych rejonach świata, skupione właśnie na rozpoznaniu różnorodności gatunkowej morskich smoków" - wyjaśniła dr Grzelak.

Przypuszcza się, że ryjkogłowe, podobnie jak inne organizmy meiofaunowe, mogą pomagać w przeciwdziałaniu nagłym spadkom tlenu przy dnie morskim. Biorą udział w procesie bioturbacji, co oznacza, że górna część osadu jest nieustannie mieszana, dzięki czemu tlen wprowadzany jest w głębsze warstwy osadu. Ponadto uważa się, że mogą rozkładać szereg złożonych związków organicznych na związki prostsze, łatwiej dostępne dla innych konsumentów.

Badacze przypuszczają także, że głównym źródłem pokarmu morskich smoków są bakterie oraz mikroglony np. okrzemki. "Bardzo ciekawe byłoby użycie metod molekularnych do zbadania całej diety morskich smoków" - podkreśliła badaczka.

Morskie smoki wyróżniają się zachowaniem na tle innych mieszkańców mórz. Przykładem może być proces rozmnażania. Choć nie jest on do końca poznany, to uważa się, że samica kopuluje z samcem tylko raz w swoim cyklu życiowym. W odpowiednim momencie produkuje jedno jajo, które zostaje zapłodnione otrzymanymi wcześniej męskimi komórkami rozrodczymi. Później samica opiekuje się zapłodnionym jajem, pokrywając je ochronną powłoką z ziaren piasku czy mułu oraz materiału organicznego. Dr Grzelak podkreśla, że to dość niezwykłe zjawisko, bowiem większość morskich matek wysyła po prostu setki lub tysiące jaj do wody, mając nadzieję, że zostaną zapłodnione i część z nich da początek kolejnemu pokoleniu.

Aktualnie znanych jest nieco ponad 250 gatunków smoków, jednak szacuje się, że to niewielki procent ich faktycznej różnorodności. Dr Grzelak prowadzi badania w Arktyce, skąd do tej pory znanych było zaledwie 17 gatunków morskich smoków. Jak duża musi być ich wciąż nieodkryta różnorodność świadczy fakt, że tylko w tym roku w osadach Spitsbergenu, który jest głównym rejonem jej badań, dr Grzelak odnalazła i opisała osiem nowych gatunków ryjkogłowych. "Prawdziwa różnorodność arktycznych morskich smoków jest nieporównywalnie większa, niż do tej pory wiedzieliśmy" - dodała.

Badaczka przyznaje, że opisanie i odkrywanie tych nowych gatunków było niesamowitą naukową przygodą i nagrodą za godziny spędzone przy mikroskopie. Inspiracje do nazwania nowych gatunków zaczerpnęła z kart literatury.

Nazwy gatunkowe nawiązują do imion smoków z sagi Georga R.R. Martina "Pieśń lodu i ognia", ekranizowanej i powszechnie znanej jako "Gra o Tron": Drogona, Rhaegala, Baleriona oraz Daenerys Targaryen nazywanej "matką smoków": Echinoderes drogoni, E. rhaegali, E. balerioni i E. daenerysae.

Natomiast smoki z powieści Johna R.R. Tolkiena "Silmarilion" były inspiracją do nazw gatunkowych: Cristaphyes glaurung, C. scatha i Pycnophyes ancalagon. Ostatni nowo odkryty morski smok - C. dordaidelosensis - oznacza "żyjącego w krainie wiecznego zimna" - od nazwy tolkienowskiej krainy Dor Daidelos. "Mam nadzieję, że w ten sposób udało mi się połączyć ten mityczny świat z prawdziwymi smokami" - podsumowała badaczka.

Katarzyna Grzelak - adiunkt w Instytucie Oceanologii PAN w Sopocie - obecnie realizuje staż podoktorski na Uniwersytecie Łódzkim w ramach konkursu NCN FUGA. Prace nad meiofauną w rejonie Arktyki Europejskiej prowadzi w ramach badań finansowanych przez Narodowe Centrum Nauki oraz przy wsparciu funduszy UE FPVII z programu SYNTHESYS. Jest beneficjentką stypendium dla wybitnych młodych naukowców przyznanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Kamil Szubański