"Narodziny drapieżcy szkiełkiem i okiem XXI wieku" "Analiza wczesnych etapów rozwoju pająka Xerolycosa nemoralis z wykorzystaniem mikrotomografii komputerowej i technik mikroskopowych" Agata Bednarek, Agnieszka Babczyńska Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Fizjologii Zwierząt i Ekotoksykologii; ul. Bankowa 9, 40-007 Katowice e-mail:agnieszka.babczynska@us.edu.pl, agata.bednarek88@gmail.com Tuziny pasażerów 3.06.2011

Opis popularnonaukowy projektu

Nowo narodzone kociątka budzą miłość od pierwszego wejrzenia. Podobne uczucia wzbudzają maleńkie szczeniaki, które dopiero co utworzyły oczy, młodziutkie sarenki, które w godzinę po przyjściu na świat stawiają pierwsze kroki na drżących nóżkach, czy młode niedźwiadki - zupełnie niegroźne puszyste kuleczki. Każdy, kto widział świeżo wyklute kurczątka z pewnością był gotów się nimi zaopiekować. Nawet maleńkie jaszczurki, śmieszne, zwinne zaskrońce czy małe żabki - niedawne kijanki nie budzą obrzydzenia i przestrachu. Przeciwnie - uczucie opiekuńcze wzbudza w nas każdy niemal zwierzęcy noworodek..., są jednak wyjątki. Należą do nich pajączki, które chwilę wcześniej opuściły przytulny kokon. W ich przypadku tkliwość i troskliwość ustępują zazwyczaj miejsca odrazie i lękowi.
Młode pająki od momentu wyklucia przypominają okazy dorosłe, są tylko od nich mniejsze. Od pierwszych chwil życia potrafią polować. Mają sprawne gruczoły jadowe, są zwinne i szybkie, gdy podejmują atak na pierwszą w życiu ofiarę nawet, gdy przewyższa je ona rozmiarami i masą ciała. Potrafią snuć pajęczynę, gdyż wykluwają się z jaj z gotowymi do akcji gruczołami przędnymi. Drapieżnik doskonały kształtuje się w niespełna miesiąc. Nigdy później w dalszym rozwoju zmiany nie zachodzą tak szybko, jak w czasie rozwoju zarodkowego, gdy z pojedynczej zapłodnionej komórki jajowej powstaje kompletny, ośmionogi, niezawodny zabójca. W ciągu czterech tygodni spośród masy żółtka zaczynają wyłaniać się części ciała: najpierw głowotułów i odwłok, potem rysują się szczękoczułki, nogogłaszczki i pozostałe kończyny. Zaznacza się ciemna plamka w miejscu, gdzie powstaną oczy, pojawia się zgrubienie na odwłoku, gdzie wykształcą się kądziołki przędne. Mikroklimat pajęczynowego inkubatora, jakim jest kokon, zapewnia bezpieczny rozwój kilkudziesięciu, czasem ponad stu pajęczych braci i sióstr, a pajęcza matka niestrudzenie pilnuje, aby nic nie zagroziło tej cennej, pełnej życia zawartości.
Trudno w nowo wyklutych pajączkach doszukać się dziecięcej nieporadności. W niespełna czterech tygodniach zamknął się najwyraźniej nie tylko rozwój zarodkowy, ale i urocze dzieciństwo pająków, które od pierwszych samodzielnych chwil muszą samodzielnie polować aby przeżyć.

Streszczenie naukowe

Zasiedlanie środowisk zanieczyszczonych może powodować powstawanie zaburzeń w bilansie energetycznym zwierząt tam zamieszkujących, w tym pająków. Przesunięcia w bilansie energe-tycznym mogą prowadzić do szeregu negatywnych skutków, które można obserwować na różnych etapach produkcji jaj i rozwoju embrionalnego, który jest rzadko badany u pająków. W badaniu w ramach niniejszego projektu sprawdzano jak zanieczyszczenia antropogeniczne mogą wpływać na wczesne etapy rozwoju pająka Xerolycosa nemoralis, zebranego z dwóch siedlisk: zanieczyszczonego oraz referencyjnego. Wykorzystano mikroskop świetlny – w celu analizy obrazów histologicznych jaj w różnych stadiach rozwojowych oraz do obserwacji zmian w ich morfologii. W celu określenia zmian zachodzących w morfologii jaj, bez niszczenia koko-nów skorzystano z mikrotomografii komputerowej, która do tej pory nie była wykorzystywana w tego typu badaniach. Wczesne etapy rozwoju jaj X. nemoralis zależą od stopnia zanieczyszczenia stanowiska zbioru samic. Czas rozwoju embrionalnego oraz postembrional-nego był istotnie statystycznie dłuższy dla jaj samic zebranych z Katowic Wełnowca (16,5 ± 1,2 dnia) w porównaniu do terenu referencyjnego (14,5 ± 0,5 dnia; test U Manna-Whitneya, p= 0,003). Podobnie, rozwój postembrionalny był dłuższy w przypadku jaj zebranych z terenu zanieczyszczonego (12,1 ± 1,2 dni) niż w przypadku jaj z Pilicy (8,4 ± 0,9 dni; test T, p< 0,001). Stwierdzono również, że z kokonów samic zebranych z Pilicy rozwinęło się więcej zarodków (7,9 ±1,4 młodych) w porównaniu do terenu zanieczyszczonego (4,3 ± 1,3; test U Manna-Whitneya, p= 0,002). Analiza histologiczna umożliwiła zrozumienie takich procesów jak gastrulacja czy migracja cumulusa. Zaobserwowano powstawanie całkowitych syjamskich bliźniaków zarodkowych z jaja samicy, zebranej ze stanowiska zanieczyszczonego. Wszystkie wykorzystane metody badania wczesnych etapów rozwoju wykazywały przydatność w tego typu analizach, a każda z nich pozwala na obserwowanie różnych parametrów.

Komitet Organizacyjny

Sponsorzy

Patronat honorowy

Leszek Jodliński
Dyrektor Muzeum Śląskiego w Katowicach

Zygmunt Łukaszczyk
Wojewoda Śląski

Jan Malicki
Biblioteka Śląska

Piotr Uszok
Prezydent Katowic

Adam Matusiewicz
Marszałek Województwa Śląskiego

Patronat medialny