Piękno nieoczywiste

Każdy przyzwoity biolog popularyzator powinien przynajmniej raz w życiu napisać o golcach. I ja pragnę dołączyć do tego zacnego grona.

Gatunek ten pasjonuje naukowców z wielu ważnych powodów, ja zacznę od jego urody. Jest zdecydowanym faworytem w konkursie na najbrzydszego ssaka, a może nawet w ogóle zwierzę, na Ziemi. Za śliczne uznajemy zwierzęta obdarzone gęstym futerkiem, dużymi oczami, uszami i zgrabnymi ruchami. Golec zgodnie z angielską nazwą (naked mole rat) jest nagim ni to szczurem, ni to kretem. I choć ludzie lubią nagą skórę u własnego gatunku, ma być gładka, brzoskwiniowa, to tu mamy problem. Pomarszczona i cienka skóra golca jest, owszem, różowa, ale w brązowe plamki, jak ręka starego człowieka, porastają ją tu i ówdzie pojedyncze długie włoski. Zwierzę bardzo źle widzi, ma małe, pokryte grubymi powiekami oczy (odbiera jedynie wrażenie światła), nie ma małżowin usznych, a z pyska wystają dwie pary potężnych siekaczy. Całości dopełnia jego kształt, budową golec przypomina kiełbaskę – nie ma wyraźnie wyodrębnionej głowy, szyi i tułowia, a łapki są rachityczne.

Kiedy mija pierwszy odruch lekkiego obrzydzenia i rodzaju współczucia, natura golców wciąga. Im bardziej się przyglądam, tym bardziej widzę ukryte piękno.

Golec piaskowy (Heterocephalus glaber) to gatunek gryzonia zamieszkujący pustynne obszary Afryki Wschodniej (Kenia, Somalia, Etiopia i Dżibuti). Golce są jednym z dwóch gatunków ssaków, które żyją w koloniach o strukturze eusocjalnej, znanej lepiej u owadów (pszczół czy mrówek), z podziałem na kasty. Na szczycie hierarchii stoi królowa, jedyna zdolna do rozrodu samica, mająca do dyspozycji od jednego do trzech samców. Reszta osobników to robotnicy i żołnierze, którzy dbają o rozwój kolonii, poszukują pokarmu, opiekują się młodymi, bronią przed intruzami i drapieżnikami. Kolonie tworzy od kilkudziesięciu do blisko 300 osobników, a zasięg wykopywanych korytarzy osiąga nawet 3 km. Golce, przebywając praktycznie całe życie pod ziemią, w gorącym klimacie nie potrzebują futra, utraciły też zdolność do termoregulacji, wydobyte na powierzchnię nie utrzymują właściwej ssakom stałej temperatury ciała.

W wąskich korytarzach i całkowitej ciemności mankamenty urody znikają. Nie ma tu nic zbędnego. Kiełbaskowate ciało umożliwia przemieszczanie się równie sprawnie w przód, jak i w tył. Mijając się, po prostu po sobie przechodzą. Cienka i pomarszczona skóra swobodnie przesuwa się po ciele zwierzęcia, przeciskanie się nie powoduje dyskomfortu i nie wpływa na narządy wewnętrzne. Długie pojedyncze włoski na ciele golca to wibrysy, czyli włosy czuciowe, które pozwalają mu się orientować w ciemności całym ciałem. W odróżnieniu od kretów, golce kopią korytarze w twardej pustynnej ziemi wystającymi poza jamę gębową zębami, dzięki czemu niewielkie odnóża mogą służyć jedynie do przemieszczania się. Królowa, w dobrych warunkach, rodzi młode mniej więcej co 80 dni, przy czym i tu golce są rekordzistami: wielkość miotu może przekraczać nawet 30 młodych. Są one otaczane troskliwą opieką przez robotnice, a karmione na zmiany przez matkę. Choć tu królowa mogłaby się jawić jako wątła wielodzietna matka karmiąca, cała struktura społeczna jest zbudowana na jej agresywnym zachowaniu. Bezustannie szturcha otaczające ją robotnice i robotników, generując stały poziom stresu. Stres hamuje ich płodność. Jest to jednak stan odwracalny. Utrata królowej (jej śmierć lub usunięcie z kolonii) rozpoczyna okres chaosu i brutalnej walki o tron. Bezwzględna i najbardziej agresywna samica zostaje nową królową.

Niezwykłe życie społeczne golców sprawiło, że z naturalnych siedlisk trafiły do laboratoriów. I tam dopiero ukazały się dziwy. Okazało się, że golce mimo niewielkich rozmiarów (ok. 7–10 cm) bardzo długo żyją. Szacunki mówią, że te niewiele większe od myszy gryzonie mogą żyć (przynajmniej w hodowli) ponad 30 lat (odnalazłam informację o osobniku 37-letnim). Na dodatek nie podlegają prawu Gompertza, które mówi, że od momentu osiągnięcia dojrzałości wraz z wiekiem u zwierząt rośnie prawdopodobieństwo śmierci. Ciało golca nie nosi uznanych przez naukę oznak starzenia się, również na poziomie komórkowym. Ich organy i funkcje życiowe, także rozmnażanie, pozostają w zasadzie niezmienne z upływem czasu. Golce właściwie nie chorują, do niedawna uważano, że nie rozwijają się u nich nowotwory, obecnie uznaje się, że zdarza się to niezmiernie rzadko. Nie odczuwają pewnego rodzaju bólu, znoszą wysoką zawartość dwutlenku węgla i niski poziom tlenu, są nawet w stanie przeżyć 18 minut całkowicie pozbawione tlenu.

Wszystko to zawdzięczają kilku niezwykłym mechanizmom adaptacyjnym na poziomie komórkowym. Lepiej działają u nich systemy obrony przed uszkadzającymi białka i DNA wolnymi rodnikami, aktywniejsze są enzymy naprawiające uszkodzenia. W warunkach niskiej zawartości tlenu w otoczeniu przestawiają swój metabolizm, czerpiąc energię z rozkładu fruktozy, który nie wymaga, jak w przypadku glukozy, obecności tlenu. Trudne warunki środowiska powodują zwolnienie metabolizmu, spada tempo bicia serca, liczba oddechów, a nawet aktywności mózgu. To tak, jakby golce funkcjonowały fizjologicznie w trybie on–off, w zależności od warunków otoczenia.

Jeśli ktoś z szanownych Czytelników pozazdrościł golcom, przypomnę, że zwierzęta te mają to wszystko, ponieważ żyją w paskudnym dla nas świecie. W wąskich korytarzach panuje całkowita ciemność oraz wysoka wilgotność i temperatura (ok. 42\(^{\circ}\)C). Trudno o dobrą wentylację, stąd stężenie tlenu miejscami jest niskie, a dwutlenku węgla wysokie. Na końcu: życie kolonii uzależnione jest od znalezienia pokarmu po omacku, pod ziemią. Golce odżywiają się dużymi bulwami, które dostarczają nie tylko energii, ale także wody. Jedna bulwa może wykarmić całe gniazdo, jednak znalezienie jej pod ziemią przekracza możliwości jednego czy kilku osobników. Tylko zbiorowy wysiłek nieustannego kopania tuneli daje szansę na przetrwanie.

Sposób funkcjonowania społecznego golców wzbudza jednak wątpliwość. Jaki sens ma dominacja jednej samicy, zawężenie całej kolonii do kolejnych braci i sióstr o małej zmienności genetycznej? Czy agresja ze strony królowej nie jest czynnikiem destabilizującym współpracę i relacje w grupie? Artykuł z kwietnia br. w Science Advances opisuje nowy, nieznany dotąd mechanizm przejęcia władzy w kolonii golców. W warunkach indukowanych w laboratorium udało się doprowadzić do pojawienia się trzech płodnych samic w jednej kolonii i do przejęcia „władzy” przez jedną z nich bez przejawów agresji i śladów walki. Pokojowe przejęcie tronu nastąpiło w warunkach przedłużającego się stresu dla całej kolonii.

Golce walczą brutalnie o władzę wtedy, kiedy warunki są relatywnie stałe i dobre. Kiedy dzieje się źle, nastaje pokój, spada agresja, zwiększają się szanse na regenerację kolonii. Pięknie. Zupełnie odwrotnie niż u nas – i tu akurat można by wziąć przykład.