Dlaczego te chomiki kanibalizują swoje młode?

Mathilde Tissier nie była szalonym naukowcem. Jako doktorantka biologii na Uniwersytecie w Strasburgu, próbowała pomóc ocalić chomika zwyczajnego – zwierzę, które w ciągu zaledwie kilku dekad przeszło drogę od rolniczego szkodnika do gatunku zagrożonego w niemal całej Europie. Zniknięcie było szczególnie szybkie w Alzacji, regionie uprawy winorośli we wschodniej Francji, gdzie wzgórza są upstrzone czerwonymi dachami domów z muru pruskiego. Tissier hodował chomiki w celu zbadania ich diety, ale jeden z pierwszych porodów nie poszedł zgodnie z oczekiwaniami. Chomik wydał na świat siedem młodych poza przytulnym gniazdem, które zbudował w swojej klatce, i przeniósł je na swoje zapasy jedzenia. Kiedy Tissier sprawdził następnego ranka, wszystko co pozostało z chomiczych szczeniąt to kilka zakrwawionych skrawków wśród ziaren.

Większość ludzi myśli o chomiku jako o czymś pomiędzy zwierzęciem domowym a zabawką. Żyje i oddycha jak każde inne zwierzę, ale jest też tani, mało wymagający w utrzymaniu i łatwo wymienialny jak zabawka. Nikt nie spodziewa się, że chomik domowy, który uciekł, przeżyje długo, dlatego wielu ludzi dziwi się, gdy dowiaduje się, że chomiki żyją na polach Europy od tysiącleci. Chomik zwyczajny, jak znany jest jego dziki gatunek, jest wielkości i kształtu słodkiego ziemniaka, ma futro w kolorze calico, ciemne oczy i półksiężycowate uszy. Pochodzi ze stepów środkowej Azji i rozprzestrzenił się na zachód pod koniec ostatniej epoki lodowcowej, osiedlając się na tych samych miękkich glebach, które ludzie zaczęli uprawiać. Chomiki zjadały uprawy wokół swoich nor i czasami niszczyły połacie ziemi uprawnej podczas eksplozji populacji, kiedy to na jednym hektarze tłoczyło się nawet 2000 osobników. Rolnicy zabijali chomiki, aby chronić swoje uprawy i sprzedawać ich futro, które było modne w całej Europie Wschodniej. W 1966 roku traperzy w Saksonii-Anhalt w Niemczech Wschodnich zabili ponad milion chomików w jednym sezonie.

Naukowcy spodziewali się, że chomik odbije się od dna po tym, jak większość krajów Europy Zachodniej zakazała odłowu w latach 80. i 90. Samica zazwyczaj produkowała trzy mioty liczące od 6 do 12 szczeniąt każdego lata, co oznaczało, że chomiki powinny szybko ponownie zaludnić pola. Jednak ich liczba wciąż spadała. W 2001 r. w Alzacji było tylko 1167 nor chomików. Do 2012 roku było ich 206.

Od czasów gołębia pasażerskiego, być może, żadne zwierzę nie zniknęło tak szybko jak chomiki. Intensywne rolnictwo sprawiało, że tereny wiejskie stawały się coraz bardziej niegościnne dla dzikich zwierząt. Coś powodowało powszechny spadek liczebności chomików: biolodzy terenowi liczyli, że z roku na rok coraz mniej chomików wychodzi ze swoich nor hibernacyjnych. Gatunek ten nie może przetrwać bez szybkiego rozmnażania, ponieważ większość chomików żyje tylko rok lub dwa, zanim padnie ofiarą lisa, tchórza lub drapieżnika. „To tak, jakby zadaniem chomika było bycie zjedzonym”, mówi Peer Cyriacks, biolog środowiskowy z German Wildlife Foundation.

Chomiki karmione kukurydzą
Chomiki karmione kukurydzą produkują tyle samo szczeniąt, co ich karmione pszenicą odpowiedniki – ale bez tego samego instynktu macierzyńskiego. (Wenjia Tang)

W 2008 roku Komisja Europejska wydała surowe ostrzeżenie. „Kiedy europejski ssak, taki jak chomik wielki, zbliża się do wyginięcia, natura wysyła wiadomość” – powiedział w komunikacie prasowym unijny komisarz ds. środowiska. „Zaczynamy niszczyć nasze ekosystemy poza punkt naprawy. Francja musi wziąć pod uwagę to ostrzeżenie i wdrożyć nasze przepisy dotyczące ochrony przyrody w pełni tak szybko, jak to możliwe.”

Trzy lata później, Europejski Trybunał Sprawiedliwości zagroził Francji grzywną w wysokości 24,6 mln dolarów, jeśli nie udało się lepiej chronić chomiki. (Niemcy, Holandia i kraje Europy Wschodniej również miały malejące populacje chomików, ale Francja została wyróżniona, ponieważ zaniepokojony obywatel w Alzacji złożył skargę). Większość biologów zgodziła się, że problem ma związek z nowoczesnymi praktykami rolniczymi. „Coś musiało się wydarzyć w latach 70-tych i 80-tych” – mówi Tobias Reiners, biolog z Muzeum Historii Naturalnej we Frankfurcie. „To prawdopodobnie Zielona Rewolucja.”

Wiele alzackich miasteczek nosi nazwy w niemieckim dialekcie po uprawach, które kiedyś tam rosły: Krautergersheim słynęło z kapusty; Gerstheim – z pszenicy. Kiedyś chomiki zajmowały się zbieraniem różnych roślin, ale zielona rewolucja zmieniła sytuację. W połowie XX wieku rolnicy zaczęli zwiększać produkcję dzięki wysokowydajnym uprawom, nowym maszynom i chemicznym nawozom, herbicydom i pestycydom. Przestali uprawiać rośliny w systemie płodozmianu sezonowego. Zamiast tego skoncentrowali się na monokulturach, które można sprzedać na rynku globalnym. Brak różnorodności upraw uszczuplił glebę o składniki odżywcze, bakterie i owady.

W słoneczne popołudnie w maju ubiegłego roku Charlotte Kourkgy, biolog odpowiedzialna za jeden z programów ochrony chomików rządu francuskiego, zabrała mnie na jałowe pole kukurydzy i pozwoliła garści osadów przesiać się przez jej palce. „Gleba jest tak uboga,” powiedziała. „Nie ma nic. To tylko piasek.”

Populacja chomików w Alzacji gwałtownie spadła w ciągu tych samych dziesięcioleci, w których kukurydza zdominowała region. Obecnie kukurydza pokrywa od połowy do 80 procent gruntów rolnych w Alzacji w danym roku. Do 2015 roku chomik alzacki miał średnio mniej niż jeden miot w sezonie, z zaledwie jednym do czterech szczeniąt.

Tissier podejrzewał, że niepowodzenie reprodukcyjne miało coś wspólnego z brakiem różnorodności w diecie chomika. Typowe pole kukurydzy jest co najmniej pięć akrów, podczas gdy wspólny zakres domu chomika jest mniej niż jedna dziesiąta tej wielkości. Większość chomików na polu kukurydzy nigdy nie napotka innego gatunku roślin.

Ciężko było wskazać problem, jednak, ponieważ chomiki rodziły pod ziemią i biolodzy terenowi mogli tylko liczyć szczenięta, gdy były wystarczająco stare, aby się wyłonić. Na szczęście Uniwersytet w Strasburgu stworzył kolonię chomików pospolitych we wczesnych latach 90-tych, zanim zwierzęta te zostały objęte ochroną prawną.

Tissier rozpoczęła swój eksperyment w 2014 roku. Karmiła chomiki laboratoryjne codziennie rano kukurydzą lub pszenicą, dwoma głównymi uprawami w Alzacji, a także popołudniowym dodatkiem dżdżownicy lub koniczyny. Przewidywała, że chomiki na diecie kukurydziano-dżdżownicowej będą rodziły największe mioty i najcięższe szczenięta. Zamiast tego była zszokowana, gdy pierwszy z tych chomików zjadł jej miot. Jej konsternacja zamieniła się w panikę, gdy w ciągu następnych dwóch tygodni, każdy pojedynczy chomik w grupie kukurydza-ziemiornica kanibalizował jej noworodki.

Tissier zastanawiał się, czy to brak doświadczenia macierzyńskiego: Młode samice gryzoni czasami zabijają swój pierwszy miot. Hodowała więc wszystkie chomiki karmione robakami i kukurydzą po raz drugi. „Za każdym razem, gdy wychodziłam wieczorem, miałam nadzieję, że tym razem miot będzie tam jeszcze rano” – mówi Tissier. Ale każdy chomik z wyjątkiem jednego kanibalizował swój drugi miot, a jedno z ocalałych szczeniąt zjadło swoje rodzeństwo, gdy tylko matka je odstawiła.

Tissier pojawiła się zapłakana w biurze swojej promotorki doktoratu, Caroline Habold. „Niespodziewany kanibalizm dał mi do zrozumienia, że robię coś złego” – mówi Tissier. Habold podzieliła szok Tissier, ale zachęciła swoją studentkę do kontynuowania eksperymentu. „Negatywne wyniki muszą być brane pod uwagę” – radzi. „Musimy znaleźć wyjaśnienie.”

Jeden po drugim, Tissier wyeliminował możliwe przyczyny. Kombinacja kukurydzy z dżdżownicami nie była uboga w energię, białko lub minerały, a kukurydza nie zawierała niebezpiecznych poziomów chemicznych środków owadobójczych. Tissierowi kończyły się już pomysły, kiedy jeden z ekologicznych rolników zasugerował, aby przyjrzał się ludzkiej diecie i aminokwasom. Im więcej prac badawczych Tissier czytała, tym bardziej zdawała sobie sprawę, że nie popełniła błędu w swoim eksperymencie. Tym, co sprawiało, że jej chomiki były głodne dla swoich własnych niemowląt, była sama kukurydza.

**********

Przypadki pellagry są dziś prawie niespotykane w rozwiniętym świecie, ale zaburzenie to było kiedyś ogromnym problemem zdrowia publicznego w Europie i Stanach Zjednoczonych. Po raz pierwszy opisano ją we Włoszech i Hiszpanii w XVIII wieku, a na początku XX wieku była endemiczna na amerykańskim Południu, ze wskaźnikiem śmiertelności wynoszącym aż 40 procent. Choroba była tak przerażająca i słabo rozumiana, że niektóre szpitale odmawiały leczenia pacjentów z pellagrous, a miasta takie jak Atlanta otworzyły „pellagrasorium”. Pierwszymi objawami były biegunka i symetryczna wysypka na ramionach i szyi, a zaawansowani pacjenci cierpieli z powodu halucynacji, paranoi, drżenia i depresji. Obłęd pellagrous był częstą obroną w procesach o morderstwo, a pellagra była główną przyczyną śmierci w południowych szpitalach dla obłąkanych.

Doktorzy zawsze uznawali, że pellagra nęka biedne społeczności, które utrzymywały się z kukurydzy, ale nie potrafili ustalić związku. Niektórzy podejrzewali grzyb na kukurydzy, inni zaś winili nowe metody zbioru. W 1915 roku amerykański lekarz Joseph Goldberger przeprowadził eksperyment w więzieniu w Mississippi, gdzie karmił 11 więźniów dietą składającą się prawie w całości z kaszy i innych produktów na bazie kukurydzy. Po sześciu miesiącach u wszystkich więźniów rozwinęła się pellagra. W innym badaniu, Goldberger był w stanie wyeliminować pellagrę w sierocińcu po prostu poprzez karmienie dzieci świeżymi warzywami, mlekiem, mięsem i jajkami. Zrozumiał, że kukurydza musi zawierać składnik odżywczy niezbędny do normalnego funkcjonowania. Późniejsi lekarze byli bardziej precyzyjni: Kukurydza wiąże witaminę B3, czyli niacynę, tak że organizm nie może jej wchłonąć podczas trawienia.

Pracownik francuskiego ośrodka hodowlanego wypuszcza chomika laboratoryjnego do specjalnie przygotowanego pomieszczenia.wyhodowanego w laboratorium chomika na specjalnie przygotowane pole pszenicy. (Hemis / Alamy Stock Photo)
Chomik złapany przez pułapkę z kamerą. (Krajowy Urząd Łowiectwa i Dzikiej Przyrody we Francji)
Chomik zwyczajny o ubarwieniu kalifornijskim badany w USA w latach 2003-2005.Kolorowy chomik pospolity badany we Francji. (Mathilde Tissier)
Chomik skubie kukurydzę (Krajowe Biuro ds. Łowiectwa i Dzikiej Przyrody we Francji)

Lekarze szybko zwalczyli pellagrę w Stanach Zjednoczonych i Europie dzięki suplementom witaminy B3 i zrównoważonym dietom. Pellagra nadal wybucha w rozwijającym się świecie – choć nie, co ciekawe, w Ameryce Łacińskiej, gdzie kukurydza jest najbardziej popularna. Od wieków mieszkańcy Ameryki Łacińskiej traktują kukurydzę wapnem, które uwalnia związaną niacynę do wchłaniania.

Tego zabiegu nie stosuje się zazwyczaj w krajach afrykańskich, gdzie nadal występują ogniska pellagry. Latem 2015 roku George Matapandeu, pracownik służby zdrowia w wiejskim Malawi, zaczął widzieć setki pacjentów z biegunką i symetrycznymi wysypkami. „W Malawi powiedziałbym, że w 70 procentach przypadków, gdy ktoś mówi 'spożyłem żywność', ma na myśli kukurydzę” – mówi Matapandeu. Po konsultacji z lekarzami w Stanach Zjednoczonych, zaczął rozdawać suplementy z witaminą B3. W ciągu kilku tygodni wysypka i inne objawy zniknęły.

W tym samym czasie, gdy Matapandeu leczył pellagrę w Malawi, Tissier zastanawiała się, czy suplement witaminowy mógłby przywrócić instynkt macierzyński jej chomikom. Patrząc wstecz, zdała sobie sprawę, że szczenięta w miocie, który przeżył z grupy dżdżownic miały inne objawy pellagrous, takie jak biegunka i utrata włosów. Przetestowała dżdżownice i odkryła, że nie zawierają one prawie żadnej witaminy B3.

Więc ona i Habold zaprojektowali nowy eksperyment, w którym karmili chomiki kukurydzą, dżdżownicami i suplementem witaminy B3. Kiedy pierwszy chomik w grupie kanibalizował swój miot, Tissier martwił się, że pellagra to kolejny fałszywy trop. Ale każdy kolejny chomik, który urodził, odstawił swoje młode, a pierwszy chomik z powodzeniem odstawił drugi miot. Tissier rozwiązał zagadkę i poprawił kanibalizm. Następnym pytaniem było, czy jej nowa wiedza może uratować chomiki na wolności.

**********

Zeszłego lata Kourkgy, biolog pracujący dla programu rządu francuskiego dotyczącego chomików, zauważył dziwne zdjęcie z kamery-pułapki na polu kukurydzy. Widać na nim było chomika niosącego w pysku inne zwierzę. Dzikie chomiki czasami chwytają norniki, ale ofiara tego chomika nie miała ogona i wyglądała na niedorozwiniętą. Kourkgy pokazał zdjęcie Tissierowi, który wraz z Haboldem przygotowywał się do złożenia badań nad kanibalizmem w Proceedings of the Royal Society. „To jest to!” powiedział Tissier.

Zdjęcie, choć niewyraźne, jest najwyraźniejszym dowodem na to, że kanibalizm rzeczywiście ma miejsce na wolności. Tissier i Habold zaprojektowali nowy eksperyment z półnaturalnymi wybiegami na zewnątrz, obsianymi różnymi roślinami, gdzie chomiki mogły kopać własne nory. Po raz kolejny, chomiki karmione kukurydzą miały powszechne niepowodzenia reprodukcyjne.

„Uważam, że takie zachowanie może być bardzo powszechne, zwłaszcza wiosną, kiedy chomiki wychodzą z hibernacji i mają tylko nasiona, które zgromadziły poprzedniego lata, lub nasiona kukurydzy, które właśnie zostały zasiane”, mówi Tissier, która w międzyczasie ukończyła swój doktorat. „W tym czasie na polach kukurydzy nie ma absolutnie nic innego do jedzenia.”

Kourkgy i jej zespół współpracowali z lokalnymi rolnikami, aby wdrożyć praktyki przyjazne chomikowi. Stworzyli kilka poletek doświadczalnych, gdzie próbują wymyślić korzystne mieszanki upraw. Francuski rząd płaci rolnikom za mieszanie innych roślin, takich jak koniczyna, z uprawami pieniężnymi oraz za pozostawianie niezebranych pasów upraw, aby chomiki mogły znaleźć schronienie przed drapieżnikami. Ostatniej wiosny badacze polowi naliczyli 523 nory na alzackich polach, co stanowi najwyższy wynik w ostatnich latach.

W październiku Komisja Europejska zniosła groźbę nałożenia grzywny na Francję, co może doprowadzić do zmniejszenia finansowania projektu chomików. Julien Eidenschenck, biolog, który ściśle współpracuje z Kourkgy, martwi się, że decyzja była przedwczesna. „To tylko jeden rok”, mówi Eidenschenck. „Powinniśmy mieć wzrost przez dwa lub trzy lata z rzędu, aby potwierdzić, że populacja jest na dobrej tendencji.”

Większość naukowców, z którymi rozmawiałem, nadal wierzy, że chomik zniknie z europejskich pól uprawnych w ciągu najbliższych kilku dekad. „Kiedy ekstrapoluje się dane, chomik wyginie między 2020 a 2038 rokiem” – mówi Stefanie Monecke, niemiecka biolog, która pracowała wcześniej w laboratorium Habolda. Wielu uważa, że program hodowlany jest w najlepszym razie rozwiązaniem tymczasowym. Jak to ujął Cyriacks, „Zespół przyrodniczych dziwaków nie jest w stanie zmienić rolnictwa w Europie Zachodniej.”

Jednak istnieją oznaki, że dzikie chomiki uczą się przystosowywać – nie do diety kukurydzianej, ale do życia w mieście. Najlepszym miejscem do zobaczenia chomika pospolitego nie jest obecnie francuska czy niemiecka wieś, ale miasto Wiedeń. W niektórych parkach można tam znaleźć nawet osiem chomików na akr – ponad dziesięć razy więcej niż w Alzacji. Chomiki pospolite zadomowiły się również w miastach Europy Wschodniej, takich jak Moskwa i Simferopol. Żywią się roślinami rosnącymi w parku, a także ludzkimi śmieciami i resztkami jedzenia; nauczyły się wspinać na drzewa, aby zbierać orzechy i owoce. W przeciwieństwie do rolników z całej Europy, wiedeńczycy polubili swoich chomiczych sąsiadów. Kiedy Odile Petit, koleżanka Habolda ze Strasburga, odwiedziła Wiedeń, by sfotografować chomiki, niektórzy przechodnie pytali ją, czy nie przeszkadza zwierzętom.

W czerwcu Petit wypuściła wyhodowane w niewoli chomiki w dwóch dużych i walących się parkach biurowych w Strasburgu. Oba miejsca mają idealną glebę i różnorodność dzikich roślin dla chomików do jedzenia. „Wszystko sprawia, że te obszary są atrakcyjne dla wielu gatunków, nawet jeśli mamy do czynienia z obecnością antropogeniczną” – mówi Petit, który będzie badał chomiki, aby ustalić, czy przystosowują się do nowego krajobrazu. Wspólny chomik może nigdy faktycznie nie stać się powszechne ponownie na francuskiej wsi, ale jeśli eksperyment Petit jest udany, to może przynajmniej zabezpieczyć przyszłość wśród mieszkańców Strasburga.

Uwaga redaktora: Wcześniejsza wersja tego artykułu powiedział, że ludzkie ciało potrzebuje niacyny do produkcji tryptofanu. W rzeczywistości, organizm syntetyzuje niacynę z tryptofanu.

Przeglądaj miniaturkę filmu 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Ten artykuł jest wyborem z marcowego wydania magazynu Smithsonian

Kup

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *