Dlaczego czarne zwierzęta są czarne? Zagadka ciemnej skóry i sierści
Od wieków budzą wśród ludzi grozę i fascynację, idealnie wtapiając się w nocne tło i ciemne czeluści. Czarne zwierzęta obdarzone zostały przez naturę nadmiarem pigmentu, co, jak się okazuje, niesie ze sobą sporo korzyści, a nawet… pozwala żyć dłużej. Czarna skóra lub futro nie są więc dziełem przypadku, ale zmyślnym dziełem ewolucji. Poznaj najciekawsze czarne zwierzęta na świecie.
Kolor skóry, włosów lub futra wynika zawsze z jednej tylko przyczyny – ilości pigmentu. U czarnych zwierząt (i ludzi) mówimy o melanizmie, czyli wysyceniu skóry ciemnym pigmentem w sposób maksymalny, czyli odwrotny od albinizmu. Mieszkańcom Afryki owa adaptacja służyła oczywiście ochronie przed palącym słońcem. Jak jest w przypadku innych gatunków?
Czarna pantera
Wbrew pozorom czarna pantera to nie oddzielny gatunek, ale zbiorcze określenie melanistycznej formy lampartów (Panthera pardus) oraz typowych dla obu Ameryk jaguarów (Pantera onca). Oba te gatunki występują przede wszystkim jako płowe koty upstrzone ciemnymi cętkami, ale genetyczne anomalia sprawiły, że bywają również czarne. U lampartów jest to sprawka recesywnego allelu i dotyczy ok. 11% całkowitej populacji, u jaguarów dominującego allelu pojawiającego się u co dziesiątego kota. Nie jest to jednak loteria, gdyż większość czarnych panter obu gatunków widywana jest w gęstych tropikalnych lasach, co naukowcy tłumaczą wykorzystaniem melanizmu do zapewnienia sobie lepszego kamuflażu podczas polowań.
Jako ciekawostkę warto dodać, że i lamparty, i jaguary zachowują wciąż swoje charakterystyczne cętki, nawet jeśli są całe czarne. Deseń widać jest dobrze tylko przy specyficznym kącie padania światła.
Czarny jaguar, fot. diegograndi/envato
Niedźwiedź czarny
Niektóre gatunki zwierząt po prostu bywają czarne – należy do nich amerykański niedźwiedź czarny (Ursus americanus), dość powszechnie spotykany na terytorium Alaski, Kanady i Stanów Zjednoczonych. Jaśniejsze odmiany futra są również spotykane i obejmują brąz, cynamon, a nawet jasny beż – w parku Yosemite stanowią one nawet większość populacji. Klasyczny czarny miś ewoluował jednak w towarzystwie większych i bardziej agresywnych niedźwiedzi, więc bardzo racjonalnie upodobał sobie trudno dostępne chaszcze, w których lepiej jest być ciemnym. Dodatkowo gatunek preferuje ucztowanie w nocy, kiedy to w spokoju wygrzebuje z ziemi korzonki, bulwy i kłącza stanowiące aż 85% jego diety. Latem gustuje też w owocach, a po wyjściu z hibernacji chętnie zaspokaja zaostrzony apetyt padliną.
Niedźwiedź czarny na Alasce, fot. Mint_Images/envato
Czarny łabędź
Najbardziej fascynującym z czarnych ptaków jest łabędź z gatunku Cygnus atratus, tak drastycznie różny od znanych nam dobrze europejskich łabędzi. Gatunek w stanie naturalnym zamieszkuje Australię, ale jako znany uciekinier z niewoli osiedlił się już na dziko w wielu miejscach świata. Oprócz czarnych piór posiada również czarne nogi i stopy, co zdaniem naukowców jest dowodem na ochronną funkcję melaniny, niezwykle potrzebną ptakom z Antypodów, wystawionym na prażące słońce. Dodatkowo, czarny barwnik wzmacnia strukturę piór, sprawiając, że są one bardziej odporne na uszkodzenia, co z kolei przydaje się w nomadzkim trybie życia. Czarne łabędzie przemieszczają się bowiem bardzo często i to na spore dystanse, podążając wraz ze swymi młodymi za falami deszczu, które w Australii są dość kapryśne.
Czarny łabędź, fot. diegograndi/envato
Makak czubaty
Na północno-wschodnim krańcu indonezyjskiej wyspy Sulawesi żyje krytycznie zagrożona wyginięciem populacja makaków czubatych (Macaca nigra). Słyną one całkowicie z czarnego futra i twarzy oraz szczątkowego ogona, który upodobnia je do małp takich jak szympansy. Mimo tego maskującego umaszczenia makaki są zwierzętami dziennymi, które 60% życia spędzają na ziemi. Na drzewa wracają dopiero na noc i to właśnie wtedy czarny kolor sprawia, że są całkowicie niewidoczne dla polujących po zmroku drapieżników. Niestety, pośród tych ostatnich znajdują się również ludzie, którzy zabijają makaki dla mięsa.
Para makaków czubatych; źródło: Kaldari, CC0, via Wikimedia Commons
Czarna wdowa
Dosłownym i metaforycznym czarnym charakterem w świecie bezkręgowców jest czarna wdowa (Latrodectus mactans). Pochodzący z Północnej Ameryki pająk zyskał sobie złą sławę z powodu jadu, który jest dla człowieka bardzo niebezpieczny. Gryzą jednak tylko samice, które łatwo rozpoznać po czarnym, błyszczącym ciele z czerwoną klepsydrą na podbrzuszu. Samce są nawet dwa razy mniejsze, a ich kolor jest zdecydowanie mniej wyrazisty, jaśniejszy, czasem wręcz fioletowy lub cętkowany. Są też niegroźne, a nawet bezbronne i zdarza się, że giną tuż po kopulacji w paszczy własnej wybranki.
Czarne wdowy znane są również z kanibalizmu własnych młodych oraz polowań nie tylko na owady, ale także młode węże i jaszczurki. Znaczenie kolory w tym przypadku najprawdopodobniej związane jest z termoregulacją – czarne ciało nagrzewa się szybciej, a zmiennocieplne samice potrzebują dużo energii, gdyż produkują nawet kilka tysięcy jajeczek w ciągu relatywnie długiego życia – nawet 8-9 razy dłuższego niż żywot samca.
Czarna wdowa, fot. wirestock/envato
Salamandra czarna
We francuskich Alpach spotkać można kompletnie czarną salamandrę (Salamandra atra), blisko spokrewnioną z rodzimą salamandrą plamistą. Za produkcję smoliście czarnego pigmentu odpowiedzialne są u niej specjalne komórki zwane melanoforami. U czarnych salamander brakuje jednak dodatkowych komórek znanych ksantoforami, które wytwarzają żółty barwnik. Dotychczasowe badania wskazują, że umaszczenie to wykształciło się na przestrzeni setek tysięcy lat stopniowej ewolucji i ma na celu zwiększenie absorpcji promieni słonecznych. Prawdopodobnie działa też zniechęcająco na drapieżników – w czarnej skórze oprócz pigmentu produkowane są bowiem również toksyny, które działają paraliżująco na wrogów, a dodatkowo chronią jaszczurki przed bakteryjnymi i grzybowymi infekcjami.
Salamandra czarna (alpejska), źródło: Thomas Huntke, Germany (der Uploader) http://www.huntke.de, CC BY-SA 3.0 DE, via Wikimedia Commons
Czarny wilk
Ciekawym przykładem melanizmu jest również czarny wilk, czyli genetyczna mutacja dobrze znanego wilka szarego (Canis lupus). Naukowcy wyśledzili, że jej źródłem jest miejsce w chromosomie, które odpowiada również za kodowanie beta-defensyny, białka o działaniu uodparniającym na bakterie i wirusy. Czarna sierść przekłada się więc na lepszą odporność organizmu. Najbardziej zaskakujący jest jednak fakt, skąd wzięła się owa mutacja – otóż jej historia sięga sztucznej selekcji prowadzonej przez człowieka na psach, w celu otrzymania najbardziej pożądanych ras. Poszczególne etapy krzyżowania sprawiły, że zmutowany gen ze zwierząt udomowionych trafił do dzikiej populacji wilków, korzystnie rozszerzając jej pulę genetyczną.
Współcześnie czarne wilki spotykane są najczęściej w Stanach Zjednoczonych, a we Włoszech stanowią nawet 20-25% całkowitej populacji wilków szarych.
Czarny wilk to melanistyczna wersja wilka szarego, źródło: Matthias, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons
Czarna wiewiórka
Znacznie rzadszym zjawiskiem niż czarny wilk jest czarna wiewiórka. Podobnie jak w przypadku pantery, chodzi tu nie o jeden, ale dwa gatunki, które wskutek mutacji genetycznych stały się smoliście czarne – wiewiórka szara (Sciurus carolinensis) oraz wiewiórka czarna (Sciurus niger), w rzeczywistości występująca w bardzo różnych umaszczeniach.
Dlaczego w przyrodzie pojawiły się czarne wiewiórki? Większość naukowców uważa, że to skutek ewolucyjnej adaptacji do chłodniejszych warunków na północy – ciemna sierść lepiej akumuluje ciepło. Alternatywna hipoteza, która nie musi wcale wykluczać tej pierwszej, wskazuje również na korzyści związane z ukrywaniem się w ciemniejszych lasach iglastych oraz lasach często doświadczanych przez pożary.
Czarna wiewiórka, źródło: JaGa, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Krępak nabrzozak
Jeszcze innym powód wykształcenia melanizmu obserwowany jest u ćmy znanej jako krępak nabrzozak (Biston betularia). Zamieszkuje ona obszerne tereny Europy, Azji oraz Ameryki Północnej i najczęściej ma barwę soli z pieprzem – umaszczenie to pozwala idealnie wtapiać się w tło kory drzew i obecnych na niej porostów. W ciągu ostatnich dwustu lat krępaki przeszły jednak zaskakującą ewolucję i zaczęły pojawiać się wśród nich mutacje o kolorze czarnym. Według naukowców przyczyną była rewolucja industrialna, której wyziewy doprowadziły do wymierania porostów oraz zaczadzenia wielu pni. Jasne ćmy zaczęły wymierać wskutek drapieżnictwa, a selekcja naturalna opowiedziała się po stronie ciemniejszych krępaków, które lepiej ukrywają się w zanieczyszczonych lasach. Fenomen ten określono w literaturze naukowej jako „przemysłowy melanizm”.
Czarna wersja ćmy krępaka nabrzozaka, źródło: Ben Sale from UK, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Kura Ayam Cemani
Ostatnia w naszym zestawieniu jest rzadka rasa kury domowej (Gallus domesticus) wyhodowana już w XII w. na indonezyjskiej wyspie Jawa. Ayam Cemani jest cała czarna, łącznie z dziobem, oczami, a nawet organami wewnętrznymi – jedynie jajka są jasnoniebieskie lub kremowe. Przyczyną jest hiperpigmentacja wynikająca z mutacji genetycznej o charakterze dominującym.
Czarne kury przez setki lat były wykorzystywane do celów mistycznych i religijnych. Na Bali są również popularnym bohaterem walk kogucich, gdyż genetyczna anomalia oprócz diabelskiego koloru zapewnia ptakom również większą masę mięśniową. W Europie rasa Ayam Cemani jest dziś hodowana m.in. w Czechach, na Słowacji, w Niemczech i Belgii.
Kura rasy Ayam Cemani; Thomon, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
- “Fade to Black: Melanism in Mammals” Nature Alberta, https://naturealberta.ca/melanism-in-mammals/, 15/08/2024;
- “Evolution in Black and White” Shaun B. Carroll, https://www.smithsonianmag.com/science-nature/evolution-in-black-and-white-50053448/, 15/08/2024;
- “Coloration in Mammals” Tim Caro i in., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10754262/, 15/08/2024;
- “Natural Selection” Arizona State University, https://askabiologist.asu.edu/peppered-moths-game/natural-selection.html, 15/08/2024;
- “Wild Cats 101: Black Cats and More on Melanism” Jamie Zaccaria, https://panthera.org/blog-post/wild-cats-101-black-cats-and-more-melanism, 15/08/2024;
