Krajčírka a tajomstvá argonautskej mušle

Krajčírka a tajomstvá argonautskej mušle

Argonaut väčší (Argonauta argo) vyfotografovaný v Japonskom mori. Poďakovanie: Julian Finn, Múzeum Victoria

Starí Gréci boli majstrami vo vytváraní legiend o mori. V epickom queste, Jason a Argonauti, skupina hrdinov na palube Argo plavili sa po moriach a hľadali zlaté rúno, ktoré by Jasonovi udelilo kráľovskú moc. Ale títo neohrození námorníci nie sú jedinými námornými argonautmi gréckej mytológie.



Chobotnica argonautická, z čeľade Argonautidae, patrí do skupiny svetloružovo škvrnitých chobotníc. Na rozdiel od hrdinov, ktorí sa plavili Argo , tieto chobotnice sú známe tým, že prechádzajú cez otvorený oceán prostredníctvom jemnej, zakrivenej, krémovo bielej nádoby – vonkajšieho obalu, často označovaného ako „škrupina“, ktorý im dal spoločnú prezývku „papierový nautilus“. Tieto stvorenia zmiatli prírodovedcov a filozofov po dve tisícročia, dokonca oklamali Aristotela, ktorý veril, že používajú svoj veľký pár chrbtových ramien s pavučinou ako „plachtu“ na zachytenie slaného vánku a plávajú po hladine oceánu ako papierové člny. Tieto mýty mali váhu po stáročia, dokonca aj medzi prírodovedcami v 19. storočí.

„Táto chobotnica bola problémom, pretože popisy boli trochu smiešne, pretože vedci ju často opisovali starým, starožitným popisom – načrtli ju ako chobotnicu na plachtení,“ hovorí. Josquin Debaz , historik vedy na Škole pre pokročilé štúdium sociálnych vied vo Francúzsku.
„Používa [tenké pavučiny], keď fúka vánok, na plachtu a niektoré zo svojich tykadiel spúšťa ako kormidlové veslá,“ napísal Aristoteles o papierovom nautile. Táto ilustrácia z roku 1898 zobrazuje „flotilu“ legendárnych tvorov. Poďakovanie: The British Library/ flickr /Verejná doménaAž začiatkom 30. rokov 19. storočia začala francúzska samouk Jeanne Villepreux-Powerová skúmať Argonauta argo, alebo väčší argonaut, že sme sa dozvedeli skutočný pôvod ich „mušlí“. Popri tom Villepreux-Power vyskúšal nové metódy na štúdium morských živočíchov, ktoré nám poskytli pohľad nielen na papierový nautilus, ale pomohli nám aj lepšie porozumieť ostatným dnešným morským tvorom.

Matka akvárií

Jeanne Villepreux-Power, fotografovaná v roku 1861. Poďakovanie: RMN Grand Palais (Múzeum Orsay)/Public Domain prostredníctvom Wikimedia Commons

Asi desaťročie, Villepreux Power pozorne študoval tieto „podozrivé“ a predsa „pôvabné“ stvorenia. Dôverne sa s nimi zoznámila, skúmala, experimentovala a opisovala všetko od ich správania pri kŕmení, pohybov, rastu a vývoja. Na rozdiel od svojich predchodcov sa Villepreux-Power nepremenila na mŕtve exempláre uchované v pohároch alebo „škrupinách“ vyplavených na breh. Bola odhodlaná nájsť spôsob, ako priniesť živé exempláre do laboratória - a v tomto procese sa stala jednou z vedúcich osobností rodiaceho sa rozmachu akvárií. Anglický biológ z 19. storočia a zakladateľ Prírodovedného múzea v Londýne Richard Owen o nej hovoril ako o „Matka akvariofilie.'

„V jej ére bolo mimoriadne nezvyčajné, aby žena vôbec dostala takúto príležitosť, ale je naozaj pekné vidieť, že aj vtedy sa mohla chopiť tejto príležitosti a byť v tom naozaj dobrá a byť rovnocenná,“ hovorí. Louise Allcock , evolučný biológ a výskumník hlavonožcov na Írskej národnej univerzite v Galway, ktorý napísal referát katalogizáciu Villepreux-Powerovej práce.

Súvisiace video

Spoločnosť Cephalopod Inc.

Ani papier, ani Nautilus

Štyri známe žijúce druhy papierových nautilusov žijú v tropických, subtropických a miernych vodách po celom svete. Živia sa malými kôrovcami, mäkkýšmi a medúzami, pričom svoju korisť znehybňujú jedom. Hoci ich ľudia vo voľnej prírode vidia len zriedka, ich „škrupiny“ boli nazbierané vo veľkom počte na plážach po celom svete a trčia z piesku ako malé krémové rohy hojnosti. Množstvo mušlí vyplavených na brehy po búrkach viedlo niektorých k špekuláciám, že argonauti môžu byť v oceáne v skutočnosti celkom bežné.

Ale „škrupina“ papierového nautila vôbec nie je škrupina. A čo je mätúce, papierový nautilus je len vzdialene príbuzný s komorový nautilus , jediný žijúci hlavonožec so skutočnou vonkajšou schránkou, vysvetľuje Allcock. Namiesto toho nesie samica papierového nautila kalcitové puzdro na vajíčka, ktoré chráni a drží jej vajíčka, pretože na rozdiel od chobotníc žijúcich na dne žijú v otvorenom oceáne.

Argonautky musia mať spôsob, ako chovať vajíčka v štruktúre, ktorá nie je jaskyňou alebo brlohom, hovorí Julian Finn, hlavný kurátor morských bezstavovcov. Múzeum Viktórie v Melbourne . A mohli by prevážať poriadny náklad vzácneho nákladu: Samice dokážu vyprodukovať až milión vajíčok za život, pričom sa nájdu jedinci niektorých druhov. drží viac ako 170 000 vajec naraz . 'Takže škrupina jej umožňuje chrániť tieto vajíčka počas ich vývoja, kým sa nevyliahnu,' hovorí Finn.

Argonautka (Argonauta argo), plávajúca blízko hladiny mora v prístave Okidomari, Japonské more. Poďakovanie: Julian Finn, Múzeum Victoria

Okrem toho, že puzdro drží vajíčka, pomáha samičkám udržať sa na otvorenom oceáne. Pri ponoroch bol Finn svedkom a opísal, ako argonaut „hltá“ a zachytáva vzduch v puzdre na vajcia, čo mu umožňuje plávať nie na hladine, ako sa to ľudovo zobrazuje, ale vo vodnom stĺpci pri neutrálnom vztlaku. Je to skôr batysféra Alexandra Veľkého než Aristotelova plachetnica, píše Finn Austrálska veda .

Julian Finn skúma samicu Argonauta argo v prístave Okidomari v Japonskom mori. Poďakovanie: Yasushi Okumura, Japan Underwater Films

Toto tenké, takmer priesvitné puzdro na vajíčka hrá zásadnú úlohu v životnom cykle ženy argonautky. Jedna veľká záhada však delila vedcov na stáročia: Odkiaľ pochádza škrupina?

V roku 1800 väčšina vedcov verila, že škrupinu vytvorilo iné zviera – že argonauti v nich žili rovnakým spôsobom, akým krab pustovník nájde ulitu slimáka alebo ulitu mäkkýšov, v ktorej bude žiť, hovorí Finn. Akonáhle chobotnica narástla príliš veľká na škrupinu, opustila úkryt a buď hľadala, ukradla alebo zabila pôvodného obyvateľa kvôli väčšej škrupine.

Jeanne Villepreux-Power sa však postavila na opačnú stranu debaty: Argonauti boli tvorcami svojich prípadov.

'Každý mal iný názor, ale ona zvolila akýsi experimentálny prístup, rozbila to a pozrela sa na to,' hovorí Finn.

Cesta k moru

Villepreux-Power vyrástol nikde pri oceáne. Narodila sa 25. septembra 1794 na vidieckom vidieku Juillac v strednom Francúzsku, pochádzala z chudobnej rodiny a nikdy nedostala žiadne formálne vzdelanie, vysvetľuje Josquin Debaz. Nakoniec sa stala zručnou krajčírkou a vyšívačkou v Paríži a pracovala na svadobných šatách pre kráľovské manželstvo, kde stretla svojho manžela, írskeho obchodníka Jamesa Powera.

V roku 1816 sa Villepreux-Power presťahoval do sicílskeho mesta Messina. Vypila prírodnú históriu Sicílie a „obišla celý ostrov a vytvorila si dobrú zbierku minerálov, rastlín a zvierat,“ vysvetľuje Debaz.

Súvisiaci článok

Stratené a nájdené v archíve múzea

Bývanie blízko mora, Villepreux-Power napísal ako bolo more priehľadné a hladké ako sklo – bolo také pokojné, že hlboko pod hladinou videla aj tie najmenšie predmety a najmenšie pohyby. Uzavretý, chránený záliv v Messine poskytoval Villepreux-Power ideálne podmienky na presné pozorovania morského života. Veľa písala o rôznych druhoch morských mäkkýšov a živočíchov – vrátane chobotnice obyčajnej ( Chobotnica obyčajná ). Ale Villepreux-Power bol nepretržite stiahnutý späť k jej „obľúbenému“. Chobotnica z Argonauta .“

„Keď je pokojný vzduch, pokojné more a myslí si, že je nepozorované, vtedy je to Argonauti zdobí sa [svojimi] krásami... Tí [argonauti] ktorí boli zvyknutí ma vídať na kŕmenie mi ukázali svoje krásy ako to robia pávy. Práve v tomto momente možno pozorovať ich pohyby a niektoré ich zvyky.“

Rozhodla sa vykonať sériu experimentov na živých argonautoch – ale na to potrebovala akvária, a tak si postavila svoje vlastné.

Villepreux-Power začala stavať svoje akváriá v roku 1832. Spolupracovala s miestnymi námorníkmi a rybármi, ktorí jej nosili vedrá s morskou vodou naplnené živými argonautmi. Najprv Villepreux-Power naplnila svoj prímorský dom sklenenými nádržami, aby sa pokúsila udržať tvory, ale bohužiaľ zvieratá neprežili v uzavretých podmienkach. Namiesto toho prešla na navrhovanie niekoľkých drevené pozorovacie klietky — približne štyri metre dlhý, dva metre vysoký a meter široký — umiestnený v čistej, pokojnej zátoke Messina. Byť bližšie k prirodzenému biotopu a bývať v cirkulujúcom toku zálivu pomohlo udržať argonautov na dlhšie časové obdobia. Vytvorenie týchto nádrží a debnových staníc ju zaradilo medzi prvých priekopníkov, ktorí navrhli skoré akváriá na výskum a pozorovanie morského života.

Jedna z klietok Villepreux-Power pre argonautov. Kredit: Národné prírodovedné múzeum RMN (MNHN)

„Vymyslela celý rad techník, ktoré sú celkom praktickými odpoveďami, napríklad musela obnoviť vodu, musela nakŕmiť zvieratá,“ hovorí Jennifer Coston-Guarini, výskumníčka morskej historickej ekológie na Univerzite v Západnom Bretónsku. vo Francúzsku. 'V podstate pracuje takmer ako terénna ekologička alebo terénna zoologička a vo svojom prístupe je dosť metodická, čo je v kontraste s prácou iných ľudí [v tom čase].'

19. storočie bolo kľúčovým obdobím modernej biológie. Táto oblasť sa začala odkláňať od myšlienok osvietenstva – klasifikácie organizmov, formovania systematiky, kurátorských kabinetov kuriozít – k premýšľaniu viac o tom, ako organizmy žili, vysvetľuje Coston-Guarini. Bola to však mimoriadna výzva pre tých, ktorí študovali morské živočíchy.

„Nemôžeš ísť tam, kde sú oni. Musíte ho nejakým spôsobom priniesť, aby ste ho udržali nažive,“ hovorí Coston-Guarini. So svojimi pozorovacími stanicami v zálive Villepreux-Power „mohla ísť von a pozorovať živý organizmus a táto myšlienka je v tom čase celkom na hranici biologických vied“.

„Škrupina“ alebo obal na vajcia papierového nautila. Keď sa mušle nájdu na pláži vysušené, sfarbia sa do bielej a krehkej farby. Kredit: Nico.cec prostredníctvom Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

Tajomstvo Shell

Aby Villepreux-Power odhalil záhady puzdra na vajíčka argonauta, vykonal niekoľko experimentov, kým prišiel s nápadom poškodiť škrupinu a sledovať správanie chobotníc. Prepichla kusy ulity jedinca a do klietky vložila úlomky z iných argonautských ulít. Pozerala sa tri až šesť hodín, trpezlivosť mizila, až kým priamo pred jej očami neuvidela jedného argonauta, ako si opravuje škrupinu so špeciálnymi membránami na predných dvoch ramenách – o tých, o ktorých sa hovorilo, že sa používajú ako plachta. Bol to dôkaz, že papierový nautilus vytvoril obal na vajíčka sám.

Všimla si, ako sa membrány na dvoch chrbtových ramenách, ktoré vylučujú kalcit, pohybovali po nepriehľadnom obale s jemným remeselným spracovaním. 'Nikto predo mnou... nevidel ako Argonauti sa objaví s vysunutými membránami na škrupine,“ povedala napísal . Dôkladné štúdie o tkanive tenkých membránových sietí ukázali, že obsahujú inklúzie vápnika, ktoré sa nikde inde na samičkách argonautov nenachádzajú.

Súvisiaci článok

Tajomstvo kamufláže hlavonožcov

Aj keď nie sú viazané na ulitu ako niektoré mäkkýše, samice začnú stavať puzdro hneď po narodení a rozhodnú sa v ňom zostať tak dlho, kým budú žiť. Keď je puzdro poškodené, môžu ho opraviť pomocou svojich špecializovaných zbraní, ako to predviedol Villepreux-Power. Každá škrupina má variácie v záhyboch, vlnách, hrúbke, tvare a sfarbení, ktoré sú pre daného jedinca jedinečné. V skutočnosti prebiehajúci výskum Juliana Finna naznačuje, že niektoré exempláre, ktoré boli klasifikované ako samostatné druhy na základe rozdielov v sochách lastúr, môžu byť užšie príbuzné, ako sa pôvodne predpokladalo.

Villepreux-Power bol tiež schopný ukázať, že škrupina bola v skutočnosti obal na vajcia, a to pozorovaním chobotníc počas obdobia oplodnenia a rozmnožovania. Od augusta do decembra argonauti zväčšia svoje panciere trikrát, aby poskytli dostatok miesta na uchytenie mláďat.

Samica Argonauta argo s vážne poškodeným obalom na vajíčka, pričom vajíčka sú vystavené poveternostným vplyvom. Videli ju v zátoke na južnom pobreží Turecka. Poďakovanie: Bernd Hofmann prostredníctvom Wikimedia Commons / CC BY-SA 2.0

Uznanie a zavrhnutie

Argonauti vykazujú extrémnu formu sexuálneho dimorfizmu. Samice môžu byť až 12-krát väčšie ako samce – samice dorastajú do dĺžky asi jednej stopy, zatiaľ čo samce zostávajú dlhé asi jeden centimeter, teda malé ako necht. Sú také malé, že zatiaľ čo samice sú známe už od pradávna, samcov poznáme len posledných 165 rokov. Samce oplodnia samice oddelením špecializovaného ramena - známeho ako hektokotylus - ktoré nesie spermie.

Zatiaľ čo Villepreux-Power nikdy nedokázala priamo študovať samcov argonautov, počas svojich experimentov pozorovala hektokotyly. Verila, že tieto krútiace sa prívesky sú súčasťou reprodukčného procesu argonautov, ale (väčšinou mužskí) prírodovedci jej doby ju odmietli, ktorí sa domnievali, že ide o parazitické červy.

Ilustrácia Argonauta argo od Jeanne Villepreux-Power. Kredit: Národné prírodovedné múzeum RMN (MNHN)

Villepreux-Power uviedla svoje výsledky v niekoľkých publikáciách a dokonca boli prezentované na niekoľkých inštitúciách a akadémiách počas 30. rokov 19. storočia. Patrila k najmenej 16 vedeckým spoločnostiam a bola prvou ženou zvolenou členkou talianskej akadémie prírodných vied v Catanii. Písala a publikovala v taliančine, francúzštine a angličtine a jej práca bola preložená do nemčiny, vysvetľuje Debaz. 'Reprodukcia v publikácii bola v tom čase dôkazom toho, že bola skutočne úspešná vo publikácii,' hovorí.

Jej práca bola široko prijatá v celej Európe a Richard Owen a ďalšie významné osobnosti vtedajšej vedy ju uctievali. A hoci Villepreux-Power nevynašla akvárium, „bola jednou z ľudí, ktorí v tom čase viedli cestu,“ hovorí Coston-Guarini. „Ak je „akvárium“ myšlienkou udržať vodné živočíchy nažive v nejakom kontajneri, potom je jedným z prvých ľudí, ktorí túto myšlienku skutočne zaviedli do praxe.

'Našla túto cestu a len pokračovala a pokračovala a nedala sa odradiť napriek všetkej kontroverzii a mnohým ľuďom, ktorí sa ju snažili odradiť.'

Boli však aj iní, ktorí neboli tak vnímaví k jej výskumu argonautov. Jedna recenzia vo vydaní z roku 1839 Prírodovedný časopis uviedla, že jej správy boli niekedy „očividne nepresné“, čo mohlo byť „dôsledkom nedostatku jej fyziologických znalostí,a čiastočne z jej veľmi prirodzeného želania, aby nevyzerala ako ignorantka vecí, ktoré si myslela každé telo vedelo [sic] .“ V roku 1837 francúzsky zoológ Henri Marie Ducrotay de Blainville na Parížskej akadémii tvrdil, že jej výsledky a závery boli chybné, pričom stále silne podporovali, že argonautka iba obývala, ale nevytvorila škrupinu vaječného puzdra, zatiaľ čo iní žiadali, aby zopakovala a predviedla časti jej experiment, hovorí Debaz. Villepreux-Power tiež napísal o prípade, keď francúzsky malakológ Sander Rang prezentoval jeden z jej dokumentov ako svoj vlastný, hovorí Debaz.

Výzvy však neodradili vytrvalosť alebo vedecké snahy Villepreux-Power.

'Našla túto cestu a len pokračovala a pokračovala a nedala sa odradiť napriek všetkej kontroverzii a mnohým ľuďom, ktorí sa ju snažili odradiť,' hovorí Coston-Guarini.

Škrupina samice argonautky (Argonauta nodosus) na morskom dne v Port Phillip, Victoria, Austrália. Poďakovanie: Julian Finn, Múzeum Victoria

Villepreux-Power pokračovala vo výskume až do 40. rokov 19. storočia, vrátane vydania sprievodcu prírodnou históriou Sicílie v roku 1842 a jej článku o Chobotnica obyčajná v roku 1860. Ona a jej manžel však nečakane opustili Messinu, aby sa presťahovali do Londýna a svoju prácu na argonautovi musela v roku 1843 prerušiť. V tom istom roku sa potopila loď prepravujúca veľkú časť jej kníh, spisov a zbierok, čo spôsobilo históriu stratiť stopu svojich vedeckých zistení o argonautovi. Zomrela vo veku 77 rokov v roku 1871 vo svojom rodnom meste Juillac vo Francúzsku.

„Ak vysledujem vtedajšiu myšlienku, že argonauti dokázali opraviť škrupinu, a teda boli zviera, ktoré škrupinu vyrobilo, pochádza z práce Jeanne Villepreux-Powerovej,“ hovorí Julian Finn. „Nemyslím si, že by niekto iný strávil viac ako 10 rokov pozeraním sa na argonautov. Mala veľa postrehov a pravdepodobne veľa poznatkov, ktoré sa nedostali do publikácií, ktoré vyšli.“

Ale napriek rokom výskumu zabudnutého a strateného v mori, štúdie Villepreux-Powera o argonautovi žijú ďalej. Jej postupy a práca dokončená pred stáročiami sa odrážajú v sklenených nádržiach súčasných akvárií a výskumných staníc, ktoré prinášajú na povrch trochu nádhery mora, ako aj vo vedcoch, ktorí chodia von a pozorujú divokú prírodu v ich prirodzenom prostredí.

„V podstate pracuje rovnakým spôsobom ako ja,“ hovorí. 'Pozeráš sa na zviera a necháš ho, nech ti to vysvetlí.'

Špeciálne poďakovanie patrí Annie Nero a Natalii Stricker za pomoc pri preklade francúzskych textov.

Pripojte sa k moru podpory Science Friday

S každým darom 8 USD (za každý deň týždňa hlavonožcov) môžete sponzorovať iného ilustrovaného hlavonožca. Odznak hlavonožca spolu s vaším krstným menom a mestom bude našou súčasťou More podporovateľov !

Darovať