Oczy szeroko na boki

29 sierpnia 2026
Blog szalonych naukowców

W malezyjskiej dżungli z jaja wylęga się larwa muchówki, czyli czerw. Początkowo nie różni się od większości innych larw muchówek, rzędu owadów, do których należą nasze muchy domowe, ścierwnice, komary czy ukochany obiekt badań laboratoryjnych: muszka owocówka Drosophila melanogaster (chyba nikt nie używa polskiej nazwy wywilżna karłowata).

Jak to u owadów z przeobrażeniem zupełnym bywa, z czasem najedzona larwa przeistacza się w owiniętą kokonem poczwarkę (łacińska pupa). Jej ciało przechodzi gruntowne zmiany, by przeistoczyć się w końcu w dorosłego owada, czyli imago.

W dwóch punktach na przednim końcu ukrytego pod puparium ciała, rozwijającym się w głowę, aktywują się geny związane z rozwojem oczu, podobnie jak u innych muchówek. Komórki różnicują się w neurony (ogólnie także u człowieka neurony pochodzą z wierzchniej warstwy komórek zarodka, ektodermy, dającej początek także naskórkowi). W naszej poczwarce neurony jednak wydłużają się i wydłużają. Kutikula otaczające ciało zwierzęcia tworzy coś w rodzaju rękawa. Rosnące komórki na razie tworzą wypustkę ciasno leżącą pod zwartym puparium.

W końcu przeobrażenie ulega zakończeniu i z ciała poczwarki wychodzi dorosła muchówka. W 15 minut miękkie dotychczas rurki, podobnie jak skrzydła, wypełniają się płynem z wnętrza ciała. Tworzą się twarde styliki, na końcu których znajdują się oczy. U niektórych samców rozstawione są one na szerokość większą niż długość całego zwierzęcia.

To właśnie z nich znana jest Teleopsis dalmanni, muchówka z rodziny Diopsidae, grupującej około 160 gatunków ze Starego Świata, w tym jeden europejski z Węgier, a także 2 amerykańskie.

Jakież to ewolucyjne siły doprowadziły do powstania tak absurdalnej cechy? W jaki sposób zwiększa ona dostosowanie?

Może Teleopsis widzi lepiej niż inne muchówki? Jej oko zawiera w końcu prawie trzy razy więcej fasetek ocznych niż ma owocówka, około 2000. Badania wskazują jednak, że pole widzenie dwuocznego, związanego z rozpoznawaniem odległości, maleje wraz ze zwiększeniem rozstawu oczu. Ponadto styliki są niewygodne, mucha obraca się z prędkością kątową znacznie mniejszą niż owocówki z typowym rozstawieniem oczu (860 do 2000 stopni na s).

Celem rozwiązania zagadki powstania tak absurdalnej cechy poobserwujmy naszego bohatera dalej. Jest to już dorosły samiec, który przystępuje do rozrodu. Nocą wybiera sobie miejsce na wystającym nad wodę korzeniu. Obok pojawiają się nieliczne inne samce (a także masa samic).

Samce prezentują swoje oczy. Machają wzdłuż nich przednimi odnóżami, a niekiedy nawet walczą z konkurentami, próbując ich odepchnąć. Samice, o nieco krótszych od samców stylikach, wybierają partnerów o najszerszym rozstawie oczu.

Wskazuje to, że za kuriozum odpowiedzialny jest dobór płciowy. Z jednej strony wytworzenie cechy ewidentnie utrudniającej życie, w tym zdobywanie pokarmu i ucieczkę przed drapieżnikami, musi wiązać się ze znacznym kosztem. Zdolność do jego ponoszenia wskazuje na wysoką jakość genów danego samca. Samicom opłaca się go wybierać, przez co może on spłodzić więcej potomstwa. Jest to tak zwana hipoteza handicapu. Styliki są odpowiednikiem rogów jelenia czy pawiego ogona.

Teleopsis dalmanni, zbliżenie głowy samca. R Knell, za Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.5

Konkurencyjne wyjaśnienie mechanizmów doboru płciowego to hipoteza atrakcyjnych synów. Otóż samice wybierające samców z najdłuższymi stylikami wydadzą na świat potomstwo z również najszerzej rozstawionymi oczyma. Ich synowie będą postrzegani przez inne samice jako najatrakcyjniejsi, nawet jeśli trudniej im będzie uciec przed drapieżnikiem, manewrując nieporęcznymi wypustkami, czy też znaleźć jedzenie. Spłodzą więc statystycznie więcej dzieci, wnuków pierwszego pokolenia – w wyborze samca należy więc jak najbardziej kierować się upodobaniami ogółu niezależnie od absurdalności jego wyborów.

Jest jeszcze trzecie, bardziej specyficzne dla tego akurat gatunku wyjaśnienie łączące cechy dwóch poprzednich. Otóż wśród ptaków jaskrawe kolory sygnalizujące zdrowie samca oznaczają często brak chorób zakaźnych. Jaskrawe kolory wymagają syntezy odpowiednich barwników. Samiec musi bowiem przeznaczyć energię i prekursory pigmentów na ich syntezę zamiast na walkę z pasożytami. W przypadku Teleopsis dalmanni nie chodzi o glistę czy tasiemca ani nawet o bakterie, ale o pasożyta ich genomu.

Duża część samic tego gatunku nosi na chromosomie X gen tzw. odchylenia mejotycznego, który, przekazany samcom, powoduje letalność ich męskich gamet, nieposiadających chromosomu X. Takie samce płodzą wyłącznie samice. Samolubny gen zwiększa swoje dostosowanie kosztem dostosowania noszącego go osobnika.

Okazuje się, że samce o najdłuższych stylikach nie tylko cechują się najlepszym zdrowiem i najwięcej jadły jako larwy. Częściej mają położone blisko siebie, znowu na chromosomie X, gen supresora blokujący działanie genetycznego pasożyta i geny związane z długością stylika. Samiec o najszerszym rozstawie oczu płodzi nie tylko samice, ale także samce (nawet do 63% samców), które w środowisku zdominowanym przez samice znajdują mnóstwo chętnych partnerek i cechują się dostosowaniem znacznie wyższym niż płeć przeciwna.

Gen supresora zupełnie przypadkowo znalazł się blisko genów związanych z rozstawem oczu. Jednak korelacja tych cech została przez dobór utrwalona. Preferowanie skorelowanej z supresorem cechy wiąże się z najlepszym dostosowaniem samicy, co prowadzi po wielu pokoleniach do rozwoju absurdalnej, utrudniającej codzienne życie cechy.

Oczywiście gdyby skrócić wszystkim zwierzętom oczy, dostosowanie każdego z nich by wzrosło. Jednakże krótsze wyrostki u pojedynczego osobnika w środowisku długookich samców oznaczają nieatrakcyjnych synów i niechęć samic. Zmniejszają dostosowanie w stopniu przewyższającym zysk w postaci większej zwrotności. Jak uczy teoria gier, równowaga Nasha często wiedzie wszystkich grających na manowce, ale żaden z graczy nie może z niej zrezygnować. Teleopsis dalmanni z pozostanie z utrudniającą życie cechą bądź wyginie.

Marcin Nowak

Bibliografia

  • Dobson A., Piękno niedoskonałości. Sekret ewolucyjnych kompromisów, PWN, Warszawa 2023 / 2026
  • Presgraves, D. C., Severance, E., & Willrinson, G. S. (1997). Sex chromosome meiotic drive in stalk-eyed flies. Genetics, 147(3), 1169-1180.
  • Zimmer, C. (2008). The evolution of extraordinary eyes: the cases of flatfishes and stalk-eyed flies. Evolution: Education and Outreach, 1(4), 487-492.
Reklama