Bakterie mogą żyć miliony lat w osadzie

Bakterie należą do najliczniejszych organizmów na Ziemi, a 90% procent z nich występuje pogrzebanych w osadach na dnie oceanu. Nie od dziś wiadomo, że bakterie wiele zniosą. Okazuje się, że mimo wszystko nie docenialiśmy ich żywotności. W osadach liczących sobie 86 milionów lat, leżących 30 m pod dnem Pacyfiku, znaleziono zespół bakterii tlenowych. I nie były to skamieniałości, lecz bakterie, które wciąż konsumowały tlen. Tyle, że robiły to naprawdę bardzo, bardzo wolno - taki bakteryjny slow-food w ekstremalnym wydaniu. Po prostu, bakterie mogą żyć wiele milionów lat w osadzie.

Osady głębinowych czerwonych iłów oceanicznych wydobyto z dna Pacyfiku w rdzeniu wiertniczym, po czym w każdej z warstw osadu pomierzono czujnikiem zawartość tlenu. Tak zmierzone wartości porównano z modelem dyfuzji tlenu z powierzchni dna wgłąb osadu. Różnica pomiędzy zmierzoną ilością tlenu a tą, która powinno dostać się z oceanu do osadu, to tlen skonsumowany przez bakterie. Oczywiście, im głębiej, tym warstwy są starsze. Tak więc, 30 metrów osadu reprezentowało sporo czasu, 86 mln lat czyli od przełomu koniaku i santonu do dzisiaj (koniak i santon to niższe piętra górnej kredy). 86 mln lat temu w oceanach roiło się od gadów morskich i amonitów, a na lądach panowały dinozaury - zatem było to naprawdę dawno temu.

Na podstawie wcześniejszych badań stwierdzono, że bakterie tlenowe dość szybko zużywają tlen w osadzie i ich populacja z reguły nie sięga głębiej niż 10 cm. Poniżej rozwija się świat bakterii beztlenowych.

W przypadku osadów wydobytych z dna Pacyfiku mamy do czynienia z wyjątkową sytuacją (Roy et al., 2012). Bakterie tlenowe nie były w stanie skonsumować całego tlenu zawartego w osadzie i wciąż w nim żyją, kilkadziesiąt metrów poniżej dna. Po pierwsze dlatego, że jest ich niewiele, po drugie dlatego, że zużywają bardzo niewiele tlenu.

Środowisko oceaniczne, w którym zachowały się te zespoły bakterii cechuje się bardzo wolnym tempem przyrostu osadów. To taka oceaniczna pustynia, uboga w składniki pokarmowe, stąd produkcja organiczna w kolumnie wody jest niewielka, a do lądu daleko, więc mało co spada na dno. Osadu przybywa około 1 mm na 1000 lat. Jeśli już coś żywego spadnie, to jest tego naprawdę mało. Dlatego też w osadzie może zachować się niezużyty tlen, który będzie pożywką dla bakterii przez wiele pokoleń. Jak wiele? Okazuje się, że bardzo, bardzo wiele.

Miejsce pobrania rdzenia w płn. Pacyfiku cechuje się bardzo niską produkcją organiczną - fioletowe barwy. Jest to cecha typowa dla wielkich wirów oceanicznych na Pacyfiku (ang. gyre) (fig. SEAWiFS)

Oczywiście, ważne jest też tempo zużycia tlenu przez bakterie żyjące w osadzie. Wyliczono, że te żyjące 20 m pod dnem zużywają 0,001 mikromola tlenu na litr osadu w ciągu roku. W takim tempie 1 metr sześcienny osadu dostarcza bakteriom w ciągu 10 lat tyle tlenu, ile człowiek zużywa w jednym oddechu. Zatem gdybyśmy byli taką bakterią, oddychalibyśmy mniej więcej raz na 10 lat.

Jak przystało na artykuł w Science wszystko kończy się dywagacjami na temat życia pozaziemskiego. Wiadomo, tak wytrzymałe bakterie mogą się utrzymać np. pod powierzchnią gruntu marsjańskiego przez szmat czasu, więc moglibyśmy je sobie stamtąd przywieźć. Lub wysłać tam ziemskie bakterie, niech kolonizują Wszechświat.

Zastanawiam się tylko, ile te bakterie mają naprawdę lat? Czy nie dostały się przypadkiem do tego osadu znacznie później?

Źródła:
Roy, H., Kallmeyer, J., Adhikari, R., Pockalny, R., Jorgensen, B., & D'Hondt, S. (2012). Aerobic Microbial Respiration in 86-Million-Year-Old Deep-Sea Red Clay Science, 336 (6083), 922-925 DOI: 10.1126/science.1219424

fot. w nagłówku: Analiza rdzenia wiertniczego (domena publiczna)

Czytaj więcej

Ile wody jest na Ziemi?

Wydawać by się mogło, że Ziemia - Błękitna Planeta ma nieprzebrane zasoby wody. Ale.. ile wody jest na Ziemi naprawdę? Przyznam, że kiedy dowiedziałem się, nie mogłem uwierzyć i moje myśli długo powracały do tych wyliczeń. Chodzi oczywiście o całkowite zasoby wody - tej słonej w morzach i oceanach; tej słodkiej, płynącej w rzekach, jeziorach i zamarzniętej w lodowcach; tej podziemnej, krążącej w skałach podłoża oraz tej występującej w postaci pary wodnej.

Służba Geologiczna Stanów Zjednoczonych (USGS) obrazowo przekonuje nas, że gdybyśmy zebrali całą tę wodę do jednego naczynia w kształcie kuli, to miałaby ona.... no właśnie, jak myślicie? Jakaż może być średnica takiej kuli? Dla przypomnienia dodam, że prawie 71% powierzchni Ziemi znajduje się pod wodą, a ok. 96.54% tej wody, to woda słona.

Kula, w której zmieści się cała woda na Ziemi (rys. Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institute)

Otóż kula, w której zmieści się cała woda na Ziemi ma średnicę 1385 km. Tak, ja też się zdziwiłem. Mała ta kula. Wierzyć się nie chce. A może pomylili się w obliczeniach? W Europie zmieściłoby się kilka takich kul... Podobno, jest to mniej niż trzecia część kuli wielkości Księżyca (to porównanie akurat nie przemawia do mnie). W każdym razie, gdyby taką kulę zrobić tylko ze słodkiej wody, to byłoby to maleństwo o średnicy 160 km.
[Edit] (Dodam, że dokładnie nie wiem, o jaką wodę słodką chodzi. USGS podaje 'available fresh water' a wymiary kuli sugerują, że nie wchodzi w nią woda uwięziona w lodowcach czy też podziemna. Kula o średnicy 160 km ma objętość około 2 145 280 km³ (4,19 x 80³). Podziękowania dla Michała Łaszczyka za uwagi).

Duża kula, to całkowita ilość wody ziemskiej, malutka, z prawej strony, to woda słodka
(rys. Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institute)

Większość wody słodkiej w stanie płynnym znajduje się pod ziemią - jest to około 8.4 mln km³. Znacznie więcej wody zamrożonej jest w lądolodach Antarktydy i Grenlandii - 29.2 mln km³.

12900 km³ wody występuje w atmosferze w postaci pary wodnej. Gdyby nagle cała ta para wodna skropliła się i spadła na Ziemię, to ulewa ta pokryłaby powierzchnię lądów ok. 3 cm warstwą wody. Do atmosfery każdego dnia odparowuje jej ok. 1170 km³.

We wspomnianej na wstępie kuli łącznie mieści się 1386 milionów km³ wody. To bardzo dużo litrów - 1 386 000 000 000 000 000 000. Liczba jest na tyle abstrakcyjna, że nic nie mówi. Z bardziej obrazowych porównań, i to w amerykańskim stylu, można sobie wyobrazić Ziemię wielkości piłki do koszykówki. Wtedy cała woda na Ziemi będzie wielkości piłki do ping-ponga, a słodka woda wielkości ziarna kukurydzy. Na koniec warto zajrzeć do poniższej tabeli - bardzo pouczająca lektura.

Ile wody jest na Ziemi - udział procentowy

Źródło wody	Objętość w km3	Udział %
Oceany i morza	1,338,000,000	96.54
Lodowce	24,064,000	1.74
Wody podziemne	23,400,000	1.69
- słodkie	10,530,000	0.76
- słone	12,870,000	0.93
Para wodna w glebie	16,500	0.001
Wieczna zmarzlina	300,000	0.022
Jeziora	176,400	0.013
- słodkie	91,000	0.007
- słone	85,400	0.007
Atmosfera	12,900	0.001
Bagna	11,470	0.0008
Rzeki	2,120	0.0002
Woda w organizmach	1,120	0.0001

Źródła:

fot. w nagłówku: jjjohn CC-BY-SA (flickr.com)

Czytaj więcej

Ekstremalnie miniaturowe mamuty z Krety

Najnowsze analizy materiału kostnego z północno-wschodnich krańców Krety wskazują, że na wyspie tej występowały ekstremalnie małe mamuty. Mamuty z Krety są wspaniałym przykładem miniaturyzacji wyspowej. Jednocześnie uświadamiają nam, że jeszcze nie tak dawno w rejonie Morza Śródziemnego roiło się od różnej maści słoniowatych.

Nie tak dawno, w tym przypadku oznacza plejstocen, czyli okres od ok 2,5 mln do 12 tys. lat temu. Plejstocen nazywany też epoką lodowcową większości kojarzyć się może właśnie z mamutami, nosorożcami włochatymi oraz słoniami leśnymi. Mamuty, ze względu na przypisywane im spektakularne rozmiary, dość często pojawiają się w mediach i chyba każdy je kojarzy właśnie z plejstocenem.

Znaleziska kości kreteńskich słoniowatych traktowano przez ostatnie 100 lat z podobnym podejściem. Ponieważ reprezentowały one stosunkowo małe osobniki, zaliczano je do gatunków wymarłych słoni leśnych (Palaeoloxodon antiquus). Słonie leśne były dość popularne w Europie południowej przez cały plejstocen. Najdłużej utrzymały się na jednej z greckich wysp - Tilos, gdzie żyły jeszcze 4 tys lat temu (starożytni Egipcjanie stykali się z nimi)! Ogólnie rzecz biorąc, słonie leśne były duże, większe od obecnych słoni prawie dwukrotnie, ale bardzo często obserwowano ich skarłowaciałe gatunki, występujące na rozlicznych wyspach Morza Śródziemnego. Do tego worka, miniaturowych słoni leśnych, wrzucono kości z Krety, które zaklasyfikowano jako Palaeoloxodon creticus.

Najczęściej tak wyobrażamy sobie mamuty (rys. J. Smit, domena publiczna)

Mamuty podobnie jak słonie leśne, są typowe dla plejstocenu, jednak ich rozprzestrzenienie było znacznie większe. Występowały na całym przedpolu lodowca od Ameryki Płn., przez Azję do Europy. W rzeczywistości nie były sporo większe od słoni leśnych, ale trochę tak. Znano też przykłady karłowatych form mamutów. Do tej pory za najmniejszego mamuta uważano odkrytego na Sardynii Mammuthus lamarmorai (Palombo et al., 2012).

Nasz grecki bohater, od teraz Mammuthus creticus, był jednak znacznie mniejszy od mamuta z Sardynii. Mniej więcej o połowę. Dorosły osobnik miał ok. 1 metra wysokości w kłębie (tyle co dwu-trzyletnie dziecko) i ważył ok. 300 kg (taki trochę kucyk pony). Jest więc najmniejszym znanym mamutem, porównywalnym wielkością do najmniejszych słoni leśnych (Herridge & Lister, 2012).

Lokalizacja (a) i skamieniałości M. creticus (d-f).
Na fot. (d) i (e) widać dolny ząb trzonowy, fot. (f) to kość udowa. Zwróć uwagę na skalę (za: Herridge & Lister, 2012)

Jak pisałem we wstępie, jest to piękny przykład miniaturyzacji wyspowej. Autorzy piszą nawet, że jest to "ekstremalna miniaturyzacja". Prawdopodobnym przodkiem tego miniaturowego mamuta mógł być albo Mammuthus meridionalis albo Mammuthus rumunus. Pierwszy z nich żył w Europie od początku plejstocenu i wymarł 800 tys. lat temu. Gdyby przodkiem okazał się M. rumunus, mogłoby to oznaczać, że dotarł on na Kretę już 3,5 mln lat temu - jeszcze w pliocenie. Wystarczająco dawno, żeby zmniejszyć się do rozmiarów kucyka pony. Miniaturowy mamut z Sardynii razem z mamutem z Krety reprezentują dwie osobne linie miniaturyzacji mamutów (trochę to brzmi, jak opis linii do produkcji mikroprocesorów).

Kiedy więc będziemy oglądać "Epokę lodowcową 4 lub 6" pamiętajmy, że zanim 250 tys lat temu pojawił się olbrzymi mamut włochaty (Mammuthus primigenus), w Europie mieliśmy całą plejadę miniaturowych słoniowatych.

Źródła:
Obraz w nagłówku: Kromaniończyk w jaskini, Charles R. Knight (domena publiczna)


Herridge, V., & Lister, A. (2012). Extreme insular dwarfism evolved in a mammoth Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences DOI: 10.1098/rspb.2012.0671

Palombo, M., Ferretti, M., Pillola, G., & Chiappini, L. (2012). A reappraisal of the dwarfed mammoth Mammuthus lamarmorai () from Gonnesa (south-western Sardinia, Italy) Quaternary International, 255, 158-170 DOI: 10.1016/j.quaint.2011.05.037

Czytaj więcej

Dlaczego latem, woda nad Bałtykiem jest zimna?

Latem nad Bałtykiem bywa tak, że mimo pięknej słonecznej pogody trzeba być wyjątkowo zdeterminowanym, żeby wejść do wody. Nie dlatego, że woda brudna czy fala wysoka, ale dlatego, że woda jest lodowata, wykręca kostki i stawy tuż po wejściu i jakoś szybko odechciewa się kąpieli. Być może zdarzyło się Wam poczuć ten uścisk zimy w środku lata i zastanawialiście się skąd to się bierze? Przecież jeszcze wczoraj woda była cieplutka, a w TV mówili, że woda w Bałtyku ma już ponad 20 st. C? Od teraz już będzie wiedzieć - wszystkiemu winien jest upwelling. A co to takiego?

Upwelling przybrzeżny. Pyknoklina oznacza granicę zmiany gęstości wód, często związana jest ze zmianą temperatury (termoklina) lub zmianą zasolenia (haloklina) (fig. oceanmotion.org)

Termin upwelling jakoś nie doczekał się polskiego odpowiednika i stosuje się go w angielskiej pisowni w Polsce. Swego czasu proponowano nazwę prąd wznoszący, spotkałem się nawet z próbą pisowni fonetycznej "apłeling", ale zdaje się, że żadna z tych propozycji nie przyjęła się na stałe. Pozostał upwelling, który oznacza wynoszenie zimnych wód dennych na powierzchnię zbiornika. Jego przeciwieństwem jest downwelling, który powoduje spływ wód powierzchniowych w stronę dna, czyli prąd opadający.

Downwelling przybrzeżny (fig. oceanmotion.org)

Oba prądy mogą występować w dowolnych zbiornikach wodnych, ale dla ludzkości i nauki, największe znaczenia mają oceaniczne systemy upwellingu/downwellingu. Wyróżnia się w nich generalnie dwa typy tych pionowych ruchów wody - upwelling równikowy i przybrzeżny.

Zaczynając górnolotnie, można stwierdzić, że wszystko powodowane jest przez ruch obrotowy Ziemi wokół własnej osi. Ziemia, jak wiadomo, obraca się z zachodu na wschód, co m.in. powoduje powstanie komórek wirowych powietrza, które przy okazji napędzają ruch powierzchniowy wody. Ten efekt inercji w układzie obrotowym to tzw. efekt Coriolisa. Z nim związany jest upwelling.

Upwelling równikowy (fig. oceanmotion.org)

W przypadku upwellingu równikowego mamy do czynienia ze stykiem wielkich wirów oceanicznych na granicy półkuli północnej i południowej, obracających się w przeciwnych kierunkach, które wyciągają na powierzchnię głębokie wody oceaniczne w pobliżu równika. Jak się domyślacie, ten typ upwellingu nie występuje nad Bałtykiem.

UPWELLING NAD BAŁTYKIEM

Nad naszym morzem występuje upwelling przybrzeżny. Sprawa jest nieco bardziej złożona niż w przypadku upwellingu równikowego, bo przecież wybrzeża Bałtyku rozciągają się w różnych kierunkach. Żeby nastąpiło wyciąganie wody z dna przez prądy wznoszące, potrzebne są dodatkowe czynniki. Są nimi wiatry wiejące z różnych kierunków i tzw. transport Ekmana. Fajny termin, który można wykorzystać na plaży do wakacyjnego nawiązania znajomości z sąsiadkami z pobliskiego grajdołka. Sprawa jest tylko z pozoru skomplikowana i też jest związana z obrotem Ziemi.

Wiatr wiejący wzdłuż wybrzeża może powodować zjawisko upwellingu, zgodnie z przedstawionym schematem.  Tak właśnie dzieje się nad Bałtykiem.

Ekman wpadł ponad 100 lat temu na to, że wskutek efektu Coriolisa przypowierzchniowy ruch wody wywołany wiatrem, odchylany jest w prawo, patrząc zgodnie z kierunkiem wiatru. Takie odchylenie powoduje powstanie ruchu wirowego wody zwanego spiralą Ekmana.

Transport Ekmana - na środkowym obrazku widać wir cyklonalny ze skierowanym na zewnątrz kierunkiem transportu Ekmana. Powoduje to obniżania lustra wody w centrum komórki wirowej i powstanie upwellingu. Na prawym obrazku sytuacja odwrotna w wirze antycklonalnym i powstanie downwellingu (rys. Piere cb CC-SA)

Mówiąc inaczej, woda będzie spiętrzana po prawej stronie na zawietrznej (wiatr w plecy), a obniżana po lewej. Spiętrzanie wody powodować będzie jej tonięcie (downwelling), zaś obniżanie lustra wody, spowoduje wyciąganie wody z dna czyli upwelling. Jak to się ma do Bałtyku?

Rozkład temperatury wody na polskim wybrzeżu na przełomie września i października 2000 r.  (Piliczewski, 2002)

Nasze wybrzeże należy do dość wietrznych i wiatr bardzo często wieje wzdłuż wybrzeża. Jeśli wieją wiatry z zachodu, transport Ekmana będzie odchylał prądy powierzchniowe w prawo, czyli w przypadku polskiego wybrzeża, ku lądowi. Z kolei wiatry wschodnie odpychają wody powierzchniowe ku morzu i to generuje napływ zimnej wody dennej ku powierzchni.

Zatem, generalna zasada jest taka, że na polskim wybrzeżu Bałtyku zachodnie wiatry powodują napływ ciepłej, nagrzanej powierzchniowej wody do brzegu, zaś wiatry wschodnie generują powstawanie upwellingu i napływ zimnych wód dennych ku powierzchni.

Przykład upwellingu w rejonie Helu z przełomu kwietnia i maja 2000 r. Po lewej prędkość ruchu wody na głębokości 20 m, po prawej temperatura wody przypowierzchniowej (Kowalewski, 2005)

Zjawisko to jest dość częste i występuje w różnych rejonach nawet kilka razy do roku. Regionem, chyba najbardziej nawiedzanym przez upwelling w Polsce jest Półwysep Helski (tzn. jego wybrzeże od strony otwartego morza) , zaś stosunkowo rzadko upwelling występuje w rejonie Zatoki Pomorskiej i Łeby. Z szacunków wynika, że ponad 30% polskiej strefy brzegowej objęte jest zimnymi prądami wstępującymi. W niektórych przypadkach, różnica temperatury wody między brzegiem a otwartym morzem może dochodzić do ponad 14^oC (Piliczewski, 2002; Lehmann & Myrberg, 2008; Kozlov et al., 2012).

Przykład upwellingu z litewskiego wybrzeża. Po lewej zarejestrowana temperatura powierzchniowa wody, po prawej kierunek i siła wiatru. Jak widać, transport Ekmana przy północnym wietrze spowodował odpływ wody od brzegu i zassanie zimnej wody dennej. Różnica temperatur między wodą przybrzeżną a otwartego morza wyniosła grubo ponad 10 st. Celsjusza (Kozlov et al., 2012).

Źródła:
Fotografia w nagłówku: Mierzeja Helska - Szymon Nitka CC-BY

Kowalewski, M., 2005. The influence of the Hel upwelling (Baltic Sea) on the nutrient concentrations and primary production - the result of an ecohydrodynamic model. Oceanologia 47 (4):567-590.

Kozlov, I., Kudryavtsev, V., Johannessen, J., Chapron, B., Dailidienė, I., & Myasoedov, A. (2012). ASAR imaging for coastal upwelling in the Baltic Sea Advances in Space Research DOI: 10.1016/j.asr.2011.08.017

Lehmann, A., & Myrberg, K. (2008). Upwelling in the Baltic Sea — A review Journal of Marine Systems, 74 DOI: 10.1016/j.jmarsys.2008.02.010

Piliczewski, B., 2002. Temperatura wody. [W:] W. Krzymiński i in. (red). Warunki środowiskowe polskiej strefy południowego Bałtyku w 2000 roku. IMGW Oddział Gdynia. ISBN 83-88829-57-2

Czytaj więcej

O tym, jak spotkać minoga w Polsce

Minogi należą do jednych z najbardziej zagrożonych wyginięciem kręgowców w Polsce. Wędkarze uważają je za ryby. Można je także znaleźć w atlasie ryb Polski, tymczasem z rybami mają one niewiele wspólnego. Może tylko płetwę grzbietową i wygląd przypominający węgorza. Minogi, w przeciwieństwie do ryb, nie posiadają ani prawdziwej czaszki, ani żuchwy (szczęk). Są zatem bezżuchwowcami (bezszczękowcami, Agnatha), zaś współczesne ryby, wszystkie bez wyjątku, to szczękowce czyli Gnathostomata. Minogi nie mają też ości tak jak ryby kostne. Mają za to chrzęstny szkielet, nieco podobny do ryb chrzęstnych (np. rekinów) i tylko kilka luźnych płytek w okolicach otworu gębowego, które tworzą namiastkę chrzęstnej puszki mózgowej. Należą do najstarszej linii ewolucyjnej kręgowców (Vertebrata) zwanej Hyperoartia (Janvier, 1997).

Minóg strumieniowy znaleziony w Kierdonce k/Barda.
Widać dwie, niezrośnięte płetwy grzbietowe nieco nachodzące na siebie (czerwony pasek).

W ostatnim tygodniu kwietnia udało nam się natknąć na te zwierzątka w potoku Kierdonka (dopływ Czarnej Staszowskiej) niedaleko Barda (gmina Łagów, woj. świętokrzyskie). Minogi, które o tej porze wypływają składać jaja, wypatrzył Sławomir Bober. Na podstawie pobieżnych obserwacji stwierdziliśmy, że był to minóg strumieniowy (Lampetra planeri). 9 lat wcześniej, także w Górach Świętokrzyskich, w bezimiennym dopływie Belnianki tarło minogów obserwował Michał Stachacz:

W bardzo czystym potoku ze żwirowatym dnem minogi dobierały się w pary i wykopywały jamki unosząc ziarna żwiru pyszczkami. Następnie pary minogów skręcały się ze sobą, tworząc podwójną helisę i energicznie drgały przez kilka sekund. W tym czasie samica składała jaja a samiec polewał je nasieniem, tak, jak ma to miejsce u większości ryb kostnoszkieletowych. Nie miałem możiwości wykonania zdjęć dynamicznych, gdyż dysponowałem wtedy jedynie fotograficznym aparatem analogowym Zenit 12.

Każdy, kto minogi zna, powie: nic wielkiego, łapać nie można, są pod ochroną... Jednak szybko przejrzawszy różne internetowe fora wędkarskie zorientować się można, że minoga żywego niewielu widziało, i niewielu wie o nim więcej niż w atlasie napisano.

Cechą charakterystyczną minogów jest ich otwór gębowy w kształcie okrągłej przyssawki, uzbrojony w haczykowate wyrostki. Ponieważ nie mają szczęk, nie są to jeszcze zęby. Protozęby pojawiają się dopiero u konodontów - nieco młodszej ewolucyjnie grupie kręgowców. Minogi znane są już z osadów sprzed ponad 350 mln lat (dewonu) i w zasadzie bez większych zmian w budowie przetrwały do dzisiaj. Janvier (1997) wspomina nawet, że być może są starsze i pochodzą z syluru. Można je zatem traktować jako żywą skamieniałość, a ich obserwacje pozwalają wyobrazić sobie życie pierwszych kręgowców na Ziemi.

Charakterystyczne otwory skrzelowe i oczy minoga. Widać też okrągły otwór gębowy.

Oprócz charakterystycznego, okrągłego otworu gębowego, minogi mają na bokach tułowia, w pobliżu głowy siedem dziurek-otworów skrzelowych i pojedynczy otwór "nosowy" na szczycie głowy, umieszczony pomiędzy dużymi oczami. Otwór ten pełni u nich rolę "węchu". Pomimo dużych oczu, minogi widzą niezbyt wyraźnie, gdyż nie mają mięśni pozwalających na akomodację oka. Żyją w wodach morskich i lądowych, ale jaja składają zawsze w rzekach i strumieniach. Większość współczesnych minogów żyje raczej w chłodnych wodach strefy umiarkowanej półkuli północnej. Tylko dwa rodzaje występują na półkuli południowej. Większość swego życia minogi spędzają w stadium larwalnym (nawet do 7 lat). Wędrowne minogi morskie, po przeobrażeniu do stadium dorosłego wracają do morza, gdzie żyją rok lub dwa, by powrócić do rzek na tarło i zakończyć życie (Janvier, 1997).

Minogi morskie pasożytujące na palii jeziorowej (ryba łososiowata) (fot. USGS).

W stadium dorosłym większość minogów jest pasożytami ryb, do których przyczepia się swym otworem gębowym, wgryza wspomnianymi wyrostkami i zasysa krew, wpuszczając jednocześnie wydzielinę gruczołów uniemożliwiającą krzepnięcie krwi. Przylegają tak ściśle do ciała żywiciela, że cała wymiana gazowa - oddychanie - odbywa się przez otwory skrzelowe w obu kierunkach - woda jest wciągana i wypuszczana przez nie tam i z powrotem. Oprócz tego, wszystkie minogi mogą zjadać małe bezkręgowce.

Minóg pacyficzny "liżący kamień". Widać pojedynczy otwór nosowy (fot. Jeremy Monroe CC-BY)

Siła ssąca otworu gębowego pozwala minogom na wpływanie do rwących nurtów, gdzie nie dają się porwać wodzie przysysając się do kamieni na dnie. Mogą też podróżować w ten sposób przysysając się do ryb. Charakterystyczne obcałowywanie kamieni na dnie dało nazwę minogom. Łaciński termin Lampetra znaczy tyle co "liżący kamienie" (właściwie, jest to kombinacja łaciny i greki: lambere + petra). Minogi, jako przysmak kulinarny, znane i poławiane są od dawna. Ich populacja zaczęła się jednak gwałtownie kurczyć ostatnimi laty, głównie ze względu na zanieczyszczenie wód, które szczególnie dotyka larwy minogów. Pewnie dlatego, że larwy nie mają ssącego otworu gębowego i odżywiają się wyłapując drobinki z osadu, w którym są zagrzebane. W pewnym stopniu, do zaniku minoga przyczyniły się także budowle hydrotechniczne, które uniemożliwiły minogom wędrownym odbywanie tarła (Witkowski, 2010).

MINOGI W POLSCE

Obecnie w Polsce występują cztery gatunki minogów, reprezentujące trzy odrębne rodzaje: Eudontomyzon mariae (minóg ukraiński zwany też ukraińskim minogiem strumieniowym), Lampetra fluviatilis (minóg rzeczny), Lampetra planeri (minóg strumieniowy) oraz Petromyzon marinus (minóg morski) (Brylińska, 2000; Witkowski, 2010; Nowak et al., 2010). Minóg morski i rzeczny należą do minogów wędrownych (anadromicznych), zaś strumieniowy i ukraiński do rezydentalnych (Witkowski, 2010).

Minóg rzeczny (Lampetra fluviatilis) to najbardziej rozpowszechniony w Polsce bezżuchwowiec. Należy do minogów wędrownych, których stadium dorosłe żyje w morzu, a na tarło wpływa do rzek. Dorasta do 40 cm i to jego można najczęściej znaleźć w menu nadmorskich barów rybnych. W okresie tarła minóg rzeczny nie odżywia się, gdyż zanika u niego przewód pokarmowy. Ostatnio stwierdzono jego występowanie jedynie w północnej części Polski.

Minóg morski (Petromyzon marinus) jest chyba największym polskim minogiem. W cytowanej powyżej pracy odnotowano osobnika 90 cm o wadze 1.42 kg. O wędrownych minogach, rzecznym i morskim możecie poczytać więcej u Witkowskiego (2010).

Minoga ukraińskiego (Eudontomyzon mariae) opisano w Polsce po raz pierwszy 50 lat temu i w sumie najmniej o nim wiadomo. W trakcie obserwacji w terenie łatwo go pomylić z innymi minogami, więc być może jest go znacznie więcej niż do tej pory przypuszczano. Badania DNA wskazują też, że chyba powinien zostać wcielony do tego samego rodzaju co minóg rzeczny i strumieniowy czyli do Lampetra (Nowak et al., 2010).

MINÓG STRUMIENIOWY (Lampetra planeri)

Minóg strumieniowy, bohater tej notki, teoretycznie występuje w zasadzie w całej Europie, z wyjątkiem krajów bałkańskich takich jak Grecja, Chorwacja, Albania czy Serbia. Znajdowany jest w czystych, wartko płynących i dobrze natlenionych wodach potoków i małych rzeczek. Larwy minoga strumieniowego żyją zagrzebane w piaszczysto-mułowym osadzie, bogatym w detrytus roślinny. W Polsce odnotowano go na 22 stanowiskach podczas monitoringu w 2010 w dorzeczu Odry, Wisły (w tym nowe stanowisko w potoku Syhłowaty - Kukuła et al., 2008) i rzek przymorskich. Poza tym występuje także w Czarnej Hańczy (dorzecze Niemna) i Dzikiej Orlicy (dorzecze Łaby) (Marszał, 2011).

Larwa minogów zwana jest ammocoetes. Ta dość skomplikowana nazwa wzięła się stąd, że kiedyś larwy brano za osobny gatunek i nadano im łacińską nazwę Ammocoetes sp. Potem okazało się, że to jednak tylko stadium larwalne i w końcu przeobraża się w postać dorosłą minoga. Różnica w wyglądzie pomiędzy stadiami jest być może niewielka, ale znacząca. Larwa jest ślepa - ma oczy ukryte pod skórą - stąd też nazywa się ją ślepicą. Poza tym bywa większa od postaci dorosłej. W przypadku minoga strumieniowego larwa mierzy ok. 20 cm, zaś postać dorosła do 18 cm. Minóg strumieniowy  spędza jako larwa od 2.5 do 3.5 roku. Po tym okresie, w okolicach lipca ślepica rozpoczyna metamorfozę do postaci dorosłej i po przezimowaniu odbywa tarło. Po czym, jak wszystkie minogi zdycha.

Tarło minogów w dopływie Belnianki w 2003 r. (fot. Michał Stachacz).

Do tarła dochodzi gdy temperatura wody przekroczy 9^oC. W Polsce to akurat przełom kwietnia i maja. Właśnie dlatego Sławkowi Boberowi udało się wypatrzyć je w nurcie Kierdonki. W trakcie godów minogi są aktywne w ciągu dnia i tworzą dość liczne grupy. Poza tarłem unikają światła dziennego, więc tym bardziej trudne są do zaobserwowania. W trakcie godów samiec wykopuje w dnie niewielkie gniazdko, do którego później samica złoży ikrę. W tym czasie samice przyczepiają się otworem gębowym do kamieni leżących na dnie i czekają na samca, który podpłynąwszy owija się wokół samicy. Razem celują do wykopanej jamki, gdzie samica składa jaja a samiec oblewa je nasieniem. Składanie jaj trwa podobno kilka sekund.

Tarło minogów wypatrzone w 2003 r. w dopływie Belnianki (fot. Michał Stachacz)

CZERWONA KSIĘGA

Minogi w Polsce są ściśle chronione i wszystkie znajdują się na liście gatunków zagrożonych wyginięciem w Czerwonej Księdze Gatunków Zagrożonych (IUCN Red List) (Witkowski, 2001). W przypadku minogów strumieniowych nie ma jeszcze powodów do paniki, bo jak na razie jest to najniższy stopień zagrożenia - LC - Least Concern. Z raportu IUCN wynika, że sytuacja minogów w Polsce polepsza się. Jeszcze w 1996 r. ich stopień zagrożenia wyginięciem był wyższy - NT - Near Threatened. Populacja zwiększyła się prawdopodobnie wraz z polepszeniem się jakości wód powierzchniowych (oczyszczalnie ścieków, kanalizacja itd.), a stan monitorowanych siedlisk minoga strumieniowego jest wysokiej jakości i uzasadnia nadzieję przetrwania populacji (Marszał, 2011). 

Z drugiej strony Witkowski (2010) podkreśla stan najwyższego zagrożenia dla gatunków minogów wędrownych (anadromicznych), czyli minoga morskiego i rzecznego, porównując je z zagrożonymi rybami wędrownymi takimi jak troć wędrowna czy jesiotr bałtycki. Witkowski (2010) uważa, że minóg morski jest krytycznie zagrożony (CR) wymarciem. Minóg rzeczny, w zależności od rejonu jest gatunkiem zagrożonym (EN) lub w dorzeczu Odry krytycznie zagrożonym (CR). Jest to zatem jeden z najbardziej zagrożonych wyginięciem polskich kręgowców.

W raporcie IUCN brak danych z 1996 r. jedynie dla minoga ukraińskiego.

Majowa kanikuła sprzyja wędrówkom, więc jeśli będziecie w pobliżu wartko płynącego strumienia, zajrzyjcie w jego wody. Minogi strumieniowe najliczniej występują w dorzeczu górnej Wisły. Wyjątkowo liczną populację minoga strumieniowego stwierdzono w Białce (Białej Lelowskiej) płynącej przez Wyżynę Krakowsko-Częstochowską, gdzie stanowił ponad 48% ichtiofauny (Epler, 2005). Liczna populacja minoga strumieniowego występuje również w Czarnej Staszowskiej a zwłaszcza jej dopływie - Łukawce.

Minogi pewnie jeszcze mają swoje gody. Może uda Wam się spojrzeć w oczy zwierzątku, które nie zmieniło się od kilkuset milionów lat, na przekór Czerwonej Królowej.

ps. Jak zaznaczono wyżej minoga wypatrzył Sławomir Bober, a tekst powstał przy współudziale Michała Stachacza. 

Źródła:
Zdjęcie w nagłówku: Minóg pacyficzny fot. Dave Herasimtshuk CC-BY (naiad.org)

Brylińska, M. (red.), 2000. Ryby słodkowodne Polski. PWN, Warszawa, pp. 521.

Epler, P., 2005. Wojewódzki Program Ochrony Zasobów Wodnych dla województwa świętokrzyskiego ze szczególnym uwzględnieniem restytucji i ochrony ryb dwuśrodowiskowych, oraz przywrócenia możliwości wędrówek ryb. Urząd Marszałkowski Województwa Świętokrzyskiego. Departament Rozwoju Obszarów Wiejskich, Mienia i Geodezji.

Janvier, P., 1997. Hyperoartia. Lampreys. Version 01 January 1997 (under construction) in Tree of Life Web Project

Kukuła, K., Bylak, A., Wojton, A. & Tabasz, S., 2008. Nowe stanowisko minoga strumieniowego Lampetra planeri (Bloch, 1784) w dorzeczu górnego Sanu. Roczniki Bieszczadzkie 16: 425-428.

Marszał, L., 2011. Minóg strumieniowy Lamptera planeri (Bloch, 1784). Monitoring gatunków i siedlisk przyrodniczych ze szczególnym uwzględnieniem specjalnych obszarów ochrony siedlisk Natura 2000. Wyniki monitoringu.

Nowak, M., Szczerbik, P., Klaczak, A., Epler, P. & Popek, W., 2010. Diversity of lampreys and fishes of the Upper Vistula River drainage, Poland: present state and future challenges. AACL Bioflux 3(5):325-332.

Witkowski, A., 2001. Lampetra planeri (Bloch, 1784) Minóg strumieniowy. W: Głowaciński Z. (red). Polska czerwona księga zwierząt. Kręgowce. PWRiL, Warszawa, s. 325-327.

Witkowski, A., 2010. Anadromiczne minogi w Polsce: minóg morski Petromyzon marinus L. i minóg rzeczny Lampetra fluviatilis (L.) - stan i zagrożenia. Chrońmy przyrodę ojczystą 66 (2): 89-96

Czytaj więcej