Ślimacze tajemnice

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

Ślimaczy przodek – pełzająca i spłaszczona grzbieto-brzusznie istota morska – wyewoluował ok. 541 mln lat temu. Jego potomkom świetnie się powodzi. Obecnie żyje mniej więcej 105 tys. gatunków ślimaków. Zamieszkują morza, wody słodkie i lądy.

Oprócz rozbudowanej nogi ciało większości ślimaków składa się z niedużej głowy oraz ukrytego w muszli worka trzewiowego chroniącego narządy wewnętrzne. Zewnętrzna ściana worka to płaszcz, który zaangażowany jest w wytwarzanie, rozbudowywanie i reperowanie ślimaczego domku, czyli muszli. Obserwując ślimaki, można zauważyć u większości w części głowowej dwie pary czułków. Na zakończeniach dłuższych czułków znajdują się oczy reagujące na zmiany natężenia światła. Ale chociaż narządy te są tak dobrze wyeksponowane, wzrok ślimaka jest niezwykle słaby, a zakres widzenia zwierzęcia nie przekracza 1–2 cm! Krótsze czułki wychwytują zapachy. Wysublimowane zmysły dotyku i węchu rekompensują słaby wzrok oraz brak słuchu. Ślimak rozpoznaje smaki dzięki zakończeniom smakowym usytuowanym w jamie gębowej oraz na nieosłoniętej muszlą powierzchni ciała. Pożywienie zeskrobuje i rozdrabnia znajdującą się na języku tarką. Spodnia strefa ślimaczej głowy to miejsce zaangażowane w rozmnażanie. Stąd wynicowują się narządy rozrodcze w porze godów.

Podróż na jednej nodze

Ciało ślimaka zawdzięcza jędrność odpowiedniemu ciśnieniu płynów ustrojowych tworzących tzw. wewnętrzny szkielet hydrauliczny. W środowisku lądowym skurcz mięśni w nodze generuje przepływ fali płynu z jej tylnej części do przedniej. Poszczególne obszary podeszwy unoszą się delikatnie nad podłożem, aby za chwilę opaść. W ten właśnie sposób ślimak odbywa swoją powolną wędrówkę. Umiejscowione pośród mięśni nogi statocysty zapewniają utrzymanie równowagi. We wnętrzu statocysty (pęcherzyk wypełniony płynem) znajdują się bowiem ziarenka z węglanu wapnia, które się przemieszczają i odpowiednio uciskają poszczególne komórki czuciowe. Następnie włókna nerwowe przekazują informację do układu nerwowego, utworzonego ze skupień komórek nerwowych, czyli zwojów połączonych spoidłami.

Przewodzenie bodźców w układzie nerwowym brzuchonogów jest niezwykle powolne, co wyjaśnia tzw. ślimacze tempo. Wśród nich rekordzistą prędkości jest winniczek (Helix pomatia), który może sunąć aż 8 cm/min! Wędrówce ślimaka towarzyszy wydzielanie śluzu przez gruczoły śluzowe nogi. Wydzielina zmniejsza tarcie, a działając podobnie do kleju, ułatwia wspinaczkę po pionowych powierzchniach. Droga przebyta przez ślimaka uwidoczniona jest przez srebrzyste pasemka zaschniętego śluzu. Ponadto substancja śluzowa nawilża i chroni ciało mięczaka przed wysychaniem, stanowi ochronę przed bakteriami, grzybami, a nawet atakami drapieżników.

Przebywające w otwartej toni morskiej gatunki ślimaków posługują się nogą jak płetwą. Interesujący sposób przemieszczania się zaobserwowano u planktonicznego „latającego” ślimaka Limacina helicina, mieszkańca lodowatych wód okołobiegunowych. Ten jednocentymetrowy ślimaczek ma rozdwojoną nogę, którą niezwykle sprawnie wiosłuje w toni morskiej. Sukces w przemieszczaniu się zapewnia mu sposób, w jaki macha obiema jej częściami. „Skrzydła” te wykonują ósemkowate ruchy z częstotliwością 5 razy na sekundę, wytwarzając tym samym podciśnienie umożliwiające zwierzęciu dryfowanie. Z kolei ślimak zwany zającem morskim przemierza toń, falując spłaszczonymi brzegami ciała. Warto wiedzieć, że ze względu na duże neurony i prostą budowę układu nerwowego gatunek ten jest doskonałym modelem do badań neurobiologicznych.

Inny, leniwy sposób podróżowania mają tropikalne pelagiczne tratewniki jantina, które tworzą tratwy z pęcherzyków powietrza zlepionych śluzem. Przyczepiony do spodniej strony platformy ślimak zapewnia sobie także dogodne warunki polowania na ulubione danie – rurkopławy. Bywają także ślimaki, które wybrały osiadły tryb życia. Robaczniki (Vermetidae) chętnie przytwierdzają się do skalnego podłoża w morskich strefach przybrzeżnych. Jedynie młodociana postać tych ślimaków zażywa wolności w morskiej toni. Muszle osobników osiadłych przyjmują postać nieregularnie powyginanych rurek.

Ślimacza rezydencja

Miękkie i wrażliwe ciało wymaga ochrony w postaci muszli (skorupki, konchy), stanowiącej szkielet zewnętrzny ślimaka. Muszla nie może być za ciężka, jest za to wytrzymała i elastyczna, aby zapewnić jak najlepsze zabezpieczenie przed urazami lub atakiem wroga. Dlatego poszczególne jej warstwy charakteryzują się zróżnicowanym składem oraz strukturą. Najbardziej wewnętrzna część perłowa składa się z wapiennych płytek. Dzięki nim skorupka jest gładka i delikatna w kontakcie z ciałem mięczaka. Czasami warstwa perłowa nie występuje, jednakże u ślimaków z rodzaju Haliotis jest wydatna i może wytwarzać perły. Porcelanowa i zarazem najgrubsza warstwa środkowa uformowana jest z węglanu wapnia (CaCO₃), nadającego skorupce twardość i wytrzymałość. Natomiast zewnętrzna warstwa rogowa powstaje z białkowej substancji organicznej zwanej konchioliną. Dzięki niej muszla zachowuje odpowiedni stopień elastyczności. Istnieje jednak pewien mieszkaniec przydennej strefy Oceanu Indyjskiego o nietypowej strukturze konchy. To ślimak z gatunku Crysomallon squamiferum. Jego koncha ma dodatkową warstwę „pancerną”, utworzoną z siarczkowych związków żelaza: pirytu (FeS₂) oraz greigitu (Fe₃S₄). Taka wymyślna strategia obronna zniechęca zgłodniałe kraby przed polowaniem na ślimaka. Aby dobrać się do smakowitej zawartości, zdesperowany skorupiak musiałby cierpliwie ściskać zbroję ślimaka nawet przez kilka dni!

Węglan wapnia w poszczególnych warstwach skorupki tworzy specyficzne układy krystaliczne zapewniające najlepsze dla gatunku właściwości mechaniczne muszli. Przyroda zawsze obfituje w pomysły na idealne rozwiązania techniczne. W tym wypadku pozornie lekka i delikatna skorupka opiera się niszczącym działaniom czynników zewnętrznych dzięki swej twardości, elastyczności i niezwykle zhierarchizowanej strukturze. Z tego powodu naukowcy, zafascynowani budową ślimaczego domku, starają się odwzorować cechy strukturalne muszli m.in. w inżynierii materiałowej. Człowiek, naśladując skomplikowaną strukturę warstwy perłowej, podjął próbę stworzenia solidnej konstrukcji własnego domu – z cegieł oraz spajającej je zaprawy.

Mimo całej finezji włożonej w budowę skorupki zdarzają się przypadki nieodwracalnego uszkodzenia ślimaczego domku. Pośród rozdeptanych resztek muszelki najczęściej ginie też jej lokator. Na taką darmową ucztę czyhają inne ślimaki lub ptaki. Natomiast niewielkie ubytki w skorupce ślimak odtwarza bez trudu przy udziale nabłonka zewnętrznego płaszcza.

Kształty muszli bywają niezwykle zróżnicowane. Jedne z najbardziej pierwotnych ślimaków – czareczki (Patellidae) – odznaczają się obecnością miseczkowatej skorupki. Najczęściej jednak koncha ma postać zwiniętej w trzech osiach (X, Y, Z) rurki. Większość ślimaków ma wieżyczkowatą bądź spiralnie skręconą muszlę. Bywają jednak przedstawiciele ślimaczego rodu o muszlach łudząco podobnych do skorupek małży. Brzuchonogi z rodzaju Berthelinia wytwarzają dwie połówki muszelki zespolone jedynie warstwą rogową. Na szczególną uwagę zasługuje odkryty całkiem niedawno w Malezji lądowy ślimak Opisthostoma vermiculum. Jego muszla skręcona jest aż w 4 osiach, przez co zupełnie nie przypomina skorupek innych ślimaków.

Ewolucyjny skręt w prawo

Współczesne ślimaki odznaczają się specyficzną asymetrią ciała, zwaną inaczej symetrią dwuboczną zmodyfikowaną. Historia jej sięga zamierzchłych czasów kambryjskich, kiedy to ślimaczy przodkowie posiadali pochyloną ku przodowi ciała czapeczkowatą muszelkę. Jako drobne organizmy zasiedlali głównie otwartą toń oceaniczną. Meandry ewolucji sprawiły, że ślimaki stopniowo przekształcały się w istoty pełzające i zwiększały swoje rozmiary. Ich muszla zaczęła pochylać się ku tylnemu biegunowi ciała i obróciła się o 180 stopni. Dzięki temu zbiegowi (tzw. torsja) została odciążona część głowowa. Wraz z muszlą przemieszczeniu uległy także narządy wewnętrzne worka trzewiowego, a część z nich została nawet zredukowana. Większość żyjących obecnie ślimaków ma muszlę i worek trzewiowy skręcone w prawo. Nieliczne gatunki – m.in. z rodziny rozdętkowatych – mają lewoskrętne muszle.Jej przedstawicielem jest krajowa rozdętka pospolita, którą możemy spotkać w płytkich stawach, rzeczkach i kanałach melioracyjnych. Popularny europejski ślimak winniczek szczyci się muszlą skręconą w prawo. Jednakże bywają osobniki o muszli skręconej w przeciwnym kierunku. Niemieccy zbieracze określają takie okazy ślimaczymi królami.

Gratka dla kolekcjonera, błyskotka dla jubilera

Ślimacze domki mogą być całkiem niepozorne, lecz niektóre gatunki wytwarzają konchy mieniące się bogactwem barw i zdobień. Prążki, żeberka, szczecinki, włoski i kolce mogą tworzyć na powierzchni muszli wymyślne wzory. Brązowa muszelka ślimaka Helicigona crinita pokryta jest rzędami długich żółtawych włosków. Barwa muszli nadawana jest przez zewnętrzną warstwę rogową i na ogół współgra z kolorystyką otoczenia. Jednakże gdy substancja rogowa przybierze jaskrawe ubarwienie, tak jak u kubańskiego ślimaka Polymita picta, zachwyci oko niejednego kolekcjonera. Czasami wystarczy też zetrzeć wierzchnią warstwę muszli, aby wydobyć jej naturalne piękno. U morskich porcelanek muszle pokrywa lśniące szkliwo, pod którym uwidaczniają się mozaikowe wzory – kuszące jubilera do stworzenia niepowtarzalnej biżuterii. Na uwagę zasługuje fakt, że nazwa naczyń porcelanowych pochodzi właśnie od porcelanek, którymi zafascynował się znany podróżnik Marco Polo. Warto także nadmienić, że kapelusze naszych górali zdobią naszyte na skórzany paseczek muszelki morskiej porcelanki monetki. Muszelki te, zwane kostkami, wraz z ozdobnymi łańcuszkami dawniej miały świadczyć o zamożności właściciela kapelusza. Ponadto same skorupki pozyskiwane były na masową skalę m.in. u wybrzeży dzisiejszej Chorwacji, skąd rozchodziły się po świecie jak ciepłe bułeczki.

Jak się ukryć w domku?

Zaniepokojony lub chcący odpocząć ślimak szybko i sprawnie chowa się w skorupce. Proces ten umożliwia mu specjalny mięsień, który kotwiczy ciało w górnej części muszli. Mięsień jest na tyle długi, że sięga aż do głowowej części mięczaka. U wielu ślimaków do tylnej części nogi przyrasta specjalne wieczko zapewniające szczelne zamknięcie domku. Inne wytwarzają wapienne lub błoniaste zakrywki chroniące przed zbytnim odwodnieniem podczas tzw. stanu odrętwienia.

W świecie ślimaków bywają także muszelki na tyle małe, że nie sposób się w nich dobrze ukryć. Dzieje się tak u mięczaków z rodzaju m.in. bursztynkowatych Succinea, którego przedstawicielem jest krajowa bursztynka pospolita. Niemieszczące się w skorupce części ciała chronione są przez śluzową błonkę. W przypadku lądowych ślimaków nagich pomrówiowatych szczątkowa część konchy porośnięta jest płaszczem. Brak możliwości schronienia się we własnym domku sprawia, że osobniki te najchętniej przebywają w cienistych i wilgotnych zaroślach i ogródkach. Jednym z największych polskich ślimaków nagich jest 20-centymetrowy pomrów czarniawy, a najpiękniejszym – karpacki pomrów błękitny, który może przybierać ubarwienie od seledynowego po intensywnie niebieskie.

Czas na założenie rodziny

U ślimaków mogą występować samce i samice. Jednakże część z nich w drodze ewolucji stała się obojnakami, czyli hermafrodytami. Takie osobniki wytwarzają zarówno męskie komórki rozrodcze, jak i żeńskie. W celu zachowania różnorodności genetycznej wymieniają męskie komórki rozrodcze – sperma otrzymana od partnera służy do zapłodnienia własnych żeńskich komórek rozrodczych. Proces ten nazywamy zapłodnieniem krzyżowym.

Istnieją także przypadki, w których poszczególne osobniki są zdolne do zmieniania płci, np. u Crepidula fornicata. Ślimak ten prezentuje niezwykłą taktykę rozrodczą. Grupa osobników chętnie osadza się na muszlach ostryg, gdzie tworzą swoiste skupisko przypominające łańcuszek. Na spodzie znajdują się największe i najstarsze osobniki, które przybrały płeć żeńską. Najmłodsze, a zarazem najmniejsze to samce. Z kolei morska czaszołka pospolita jest przykładem seksualizmu alternatywnego. W ciągu swojego długiego życia (do 20 lat) część samców stopniowo przekształca się w samice.

U gatunków wodnych komórki rozrodcze żeńskie składane są w formie skrzeku. Po zapłodnieniu rozwija się z nich wolno pływająca larwa, która w odpowiednim dla gatunku czasie przekształca się w młodocianego osobnika. U słodkowodnej żyworódki rzecznej środowisko rozwoju jaj stanowi macica. Zjawisko to określamy jajożyworodnością. U ślimaków lądowych jaja zazwyczaj składane są w glebie, ściółce, mchu czy liściach.

Miłosne pląsy i zdradliwe strzałki

Przyjście na świat młodych ślimaczków zapowiadają niekiedy specyficzne zaloty rodziców. Wirtuozami w tej kwestii okazują się dobrze nam znane winniczki. Ich miłosny maraton jest niezwykle widowiskowy i może trwać nawet kilka godzin (od 2 do 6). Będące w ciągłym ruchu ślimaki ocierają się o siebie, podszczypują, delikatnie kąsają oraz wymachują czułkami. W miłosnych starciach bierze udział para lub kilka osobników. Niezbędnym narzędziem w tych zmaganiach okazują się tzw. strzałki miłosne. Osobniki przystępujące do rozrodu po raz pierwszy jeszcze ich nie mają, ale do następnego podboju z pewnością się w nie „zaopatrzą”. Wapienne strzałki miłosne znajdują się w silnie umięśnionym woreczku (umiejscowionym w okolicy otworu gębowego), z którego zostają wystrzelone w momencie zbliżenia otworów płciowych. Proces ten następuje z rozmaitą siłą, niekiedy nie dochodzi do przebicia powłok ciała drugiego osobnika.

Już starożytni Grecy byli zafascynowani tańcem miłosnym ślimaków. Ci sami Grecy znani są ze stworzenia mitu Erosa (rzym. Amora czy Kupida). Ten piękny młodzieniec, będący owocem miłości bogini Afrodyty oraz boga Aresa, wystrzeliwuje z łuku właśnie strzały przynoszące miłość. Ale wbrew niektórym poglądom strzałki miłosne wcale nie są „małżeńskim” darem wapnia, potrzebnym do budowy muszli, nie oznaczają też gotowości do rozrodu ani nie służą zachęcaniu partnera do podjęcia gry miłosnej. Doktor Ronald Chase z McGill University w Montrealu poświęcił około 30 lat badaniom ewolucji, zachowania oraz neurobiologii brązowych ogrodowych ślimaków Helix aspersa – krewniaków naszych winniczków. W świetle odkryć tego naukowca miłosne sztyleciki to groźne oręże w ewolucyjnym wyścigu zbrojeń męskich komórek rozrodczych, czyli narzędzie męskiej manipulacji! Dzięki strzałce ślimak zwiększa swoje szanse na to, że to jego sperma będzie zapładniała komórki jajowe, a on zyska jak najwięcej potomstwa. Jak to się dzieje? Strzałki miłosne zawierają śluz z substancją wpływającą na żeńską część układu rozrodczego partnera – zamyka się kanalik prowadzący do narządu odpowiadającego za rozkład spermy, co zabezpiecza spermę „dawcy”. Zatem strategia rozrodcza polega na tym, aby jak najcelniej trafić strzałą potencjalnych partnerów, unikając jednocześnie ugodzenia ze strony innych osobników. To właśnie z tego powodu ślimaki przepychają się niecierpliwie wśród swoich pobratymców. Oczywiście tylko jedna trzecia strzał bywa niecelna. Pozostałe strzałki, przebijając ciało „przeciwnika”, zapewniają zwycięzcy sukces rozrodczy. Wytworzenie nowej strzałki jest procesem długotrwałym.

Zwieńczeniem rytuału godowego jest złożenie do ziemnej jamki jaj rozmiarów ziaren grochu. Młode osobniki potrzebują na wyklucie się około miesiąca, ale aż 4 lat na przygotowanie się do swojego pierwszego tańca miłosnego.

Ślimacze łowy

Winniczki plądrują nasze ogrody w poszukiwaniu ulubionych warzyw. W tym dziele zniszczenia chętnie wspomagają je pomrowiki plamiste, pomrowy wielkie, śliniki luzytańskie i wstężyki ogrodowe. Wielu grzybiarzy może tylko potwierdzić, że zbierane przez nich leśne dary są także przysmakiem drobnych ślimaków nagich, np. ślinika rdzawego. Z kolei pewien gatunek górski – poczwarówka tatrzańska – gustuje w skorupiastych porostach naskalnych.

Wiele gatunków ślimaków jest polifagami (np. niektóre śliniki), co oznacza, że oprócz pokarmu roślinnego zjadają także inne ślimaki, drobne bezkręgowce, pisklęta, noworodki małych ssaków, padlinę, a nawet odchody zwierząt. W wodnym świecie ślimaki również wybierają rozmaite rodzaje pożywienia. Wiele zadowala się drobnymi glonami zeskrobywanymi z podwodnych przedmiotów. Inne zjadają liście wodnych roślin, a jeszcze inne filtrują zawiesinę zawierającą drobne cząstki pokarmowe. Przytwierdzone do podłoża robaczniki wytwarzają długie, delikatne i lepiące pasemka śluzu, których zadaniem jest wyłapanie planktonu. Następnie zapełniona sieć śluzowa sprawnie wędruje do otworu gębowego ślimaka. Bardzo interesująca wydaje się strategia zdobywania pokarmu u pewnych drapieżnych ślimaków z rodzaju Murex. W czasie polowania gruczoł purpurowy wydziela bezbarwną substancję, która po chwili staje się żółtawa, potem zielona, błękitna, ciemnoczerwona, aby w końcowej fazie osiągnąć barwę purpurową. Niewykluczone, że rola barwnika polega na znieczulaniu ofiary. Skorupka napadniętego przez rozkolca mięczaka lub krewetki może zostać zmiażdżona lub nakłuta ostrą tarką, a nawet nadtrawiona żrącą wydzieliną. Zwieńczeniem polowania jest wsunięcie ślimaczego ryjka do wnętrza ofiary i wyssanie jej zwłok. Jedne z najbardziej jadowitych ślimaków świata, stożki tekstylne, dysponują cenioną przez kolekcjonerów skorupką oraz bardzo groźnym orężem. Rozzłoszczony stożek wysuwa delikatnie ryjek i dźga intruza strzałką jadową z prędkością 650 km/h! Zawarta w jadzie neurotoksyna przynosi silny ból, utratę czucia i przytomności, a także porażenie mięśni oddechowych zakończone śmiercią.

Część przedstawicieli ślimaczego rodu wiedzie pasożytniczy tryb życia. Ślimak Brachystomia ma w wydłużonym ryjku pusty w środku kolec połączony z jelitem. Ruchy pompujące jelita wspomagają wysysanie tkanek poprzez wbity kolec z napadniętych ślimaków, małży bądź wieloszczetów. Na pływające w morzach w strefie pelagialu meduzy Zanclea costata zaczajają się ślimaki Phyllirrhoe bucephala – później już tylko stopniowo i leniwie pochłaniają ciało meduzy. Natomiast osiągający aż 130 cm długości robakowaty ślimak Enteroxenos dogieli jest wewnętrznym pasożytem strzykw.

Ludzie jako jedno z ostatnich ogniw łańcucha pokarmowego na Ziemi także chętnie spożywają rozmaite gatunki ślimaków w formie wykwintnych przystawek lub wymyślnych dań.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża wyselekcjonowane badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.