Ivars Austers: Kas ir entomoloģija?
Rūta Starka: Tā ir bioloģijas, zooloģijas apakšnozare, kas pēta kukaiņus. Kukaiņi ir klase, kas apkopo posmkājus ar sešām kājām, tiem bieži ir divi vai četri spārni, bet sešas kājas būs vienmēr. Protams, ja nav notrūkušas vai evolūcijas ceļā reducējušās. Entomoloģija bieži "draudzējas" ar tai tuvajiem "žanriem", piemēram, ar zirnekļu un ērču pētniecību. Latvijā ir zināma populācija ar cilvēkiem, kuriem šis lauciņš interesē un kuri ar to nodarbojas.
Kas ir ķireļi?
Tos visi esam redzējuši ja ne dzīvē, tad bildēs. Noteikti kāds no mums ir arī dzirdējis. Ķirelis ir racējcircenis, tautā saukts arī par zemesvēzi. Acīmredzot pietiekami interesants radījums, ja tam ir tik daudz nosaukumu. Kukaiņu ir ļoti, ļoti daudz, lielākajai daļai no Latvijā sastopamajiem kukaiņiem nav latviskā nosaukuma. Mēs, pētnieki, lietojam tikai latīniskos nosaukumus, bet, kad jākomunicē ar cilvēkiem, kas nav entomologi, tiem šie vārdi neko neizsaka. Bet, re, ir kukaiņi, kas jau izsenis cilvēkiem ir tik ļoti iekrituši acīs, ka tiem ir pat vairāki nosaukumi. Ķireļi izgrauž ejas un var skaļi padziedāt raksturīgā tonī.
Kā sapratu, mazliet palasot, jautājums par spārniem nemaz tik viegli nav atbildams. Bet kas ir taisnspārņi?
Taisnspārņi ir kukaiņu klases kārta, latīniski orthoptera. "Hop" varētu radīt iespaidu par lekšanu, bet patiesībā tas tulkojams kā "taisni spārni". "Ptera" nozīmē spārni, un tas ir iekļauts daudzu kukaiņu kārtu nosaukumos. Klasisks taisnspārnis ir kukainis, kuram priekšējie spārni ir gareni, vairāk līdzīgi trapecei. Ne visiem taisnspārņiem gan ir spārni. Lielai daļai šie spārni evolūcijas gaitā ir reducējušies – kļuvuši tik īsi, ka stiepjas tikai līdz pusķermenim, vai reducējušies pavisam. Pasaulē ir 28 000 taisnspārņu sugu, Latvijā no tām sastopamas 43–44. Ik pa laikam Latvijā ienāk pa kādai jaunai sugai, pēdējā laikā vairāk. Bez taisnajiem spārniem taisnspārņiem ir īpaši attīstītas pakaļējās kājas, lai tie var lēkt, un, ja taisnspārnim ir spārni, tad tas lēcienā var arī mazliet palidot uz priekšu. Spārni var būt arī funkcionāli. Ir arī dažas sugas, kas tīri labi lido, piemēram, klejotājsiseņi. Kad to populācijas blīvums pieaug, tad rodas iekšējs populācijas spiediens uz izplatīšanos un tie masveidā savairojas, masveidā siro pāri kādai teritorijai, pa ceļam apēdot lielāko daļu augu. Sevišķi cieš dažādas graudzāļu sugas, tādēļ ka graudzāles ir viens no nozīmīgākajiem barības avotiem taisnspārņiem.
Vai Latvijā taisnspārņi var tā savairoties, lai radītu kādas problēmas?
Latvijā retumis ir novēroti daži klejotājsiseņa indivīdi. Latvijas klimatiskie apstākļi ir tādi, kas neļauj klejotājsiseņiem te vairoties. Tie daži novērotie indivīdi ir ielidojuši Latvijā siltajā sezonā no dienvidiem. Arī Baltijas jūra ir kā robeža, kas tiem neļauj tālāk izplatīties.
Kādēļ izvēlējies pētīt taisnspārņus?
Zināju, ka mani interesē kukaiņi, bet līdz pat 1. kursa praksei biologos nespēju izdomāt, kurus pētīt. Tad aizdomājos par taisnspārņiem, jo tie ir tik interesanti – tie lec, tiem ir dīvaina ķermeņa forma, garena ar pakaļkājām, tie rada skaņas. Atradu pētījuma tēmu par virsāju dedzināšanu, un tas mani pilnīgi aizķēra.
Tad mazliet var arī padedzināt, vai ne?
Te ir jānošķir vairākas ļoti svarīgas lietas, pirmkārt, par kurām ekosistēmām mēs runājam. Degšana ir dabisks traucējums, traucējumi var būt dažādi – smilšu pārplūšana, plūdi, dzīvnieku nomīdīta zeme. Ne visiem biotopiem būtu jādeg, bet ir tādi sausie biotopi ar raksturīgu sausu augsni, kam degšana ir dabīga un veido tam raksturīgu dabisko struktūru. Kāda vieta izdeg intensīvi, tur paliek smiltis, kāds laukums ne tik ļoti, un tur saglabājas iepriekšējais, rezultātā rodas daudzveidīga struktūra, kas rada lielāku iespēju pastāvēt kukaiņu daudzveidībai, jo ir pieejami dažādi resursi.
Bet degot taču kāds aiziet bojā?
Uz to brīdi jā, bet atcerēsimies, ka daudzām sugām ir izplatīšanās spējas. Piemēram, gliemezim vai ērcei aizbēgt būtu grūti, bet lielākiem dzīvniekiem, tai skaitā taisnspārņiem, ir iespēja uz degšanas brīdi teritoriju atstāt un pēc tam atkal kolonizēt. Jāatceras arī, ka lielākā daļa taisnspārņu tāpat sezonas beigās izdēs oliņas un aizies bojā.
Kā notiek šie pētījumi?
Šis konkrētais pētījums bija balstīts uz konkrētu teritoriju, Ādažu militāro poligonu, aizsargājamo ainavu. Ādažos šie dabiskie traucējumi ir reintroducēti, notiek kontrolēta dedzināšana – kādi laukumi nodedzināti, bet drošā veidā, lai uguns neizplatītos tālāk. Es gāju uz teritorijām, kur dedzis, kur nav dedzis, kur dedzis pirms trīs un vairāk gadiem, un savā bakalaura darbā mēģināju saprast, vai no dedzināšanas ir kāds ieguvums un kāpēc. Taisnspārņi ir lielisks indikators, jo ir ārkārtīgi būtiski barības ķēdēs. Viršos dzīvo gan sienāži, gan siseņi, gan parkšķis – ar raksturīgiem sarkaniem spārniem, un lidojumā tas rada tirkšķošu skaņu. Ja Latvijā ir 43 taisnspārņu sugas, teritorijā Ādažos es konstatēju 21 – pusi no Latvijas faunas šādā mazā teritorijā.
Vai degušajās vietās bija daudzskaitlīgāka populācija?
Sugu daudzveidība lielāka, indivīdu skaits lielāks. Tas ir viegli izskaidrojams, jo Latvijas dabiskās ekosistēmas, ja tās neapsaimnieko vai nav dabiskie traucējumi, bieži aizaug kokiem. Biotopu gadījumā tās būs priedes, virsāju viršu audzes, kas kļūs ļoti blīvi. Līdz ar to augsnē rodas cits mikroklimats, tā kļūst mitrāka, ēnaināka, neuzsilst. Taisnspārņiem ir svarīga partnera atrašana, un tai vajadzīga atklātā augsne, lai siseņu tēviņu koris varētu dziedāt siseņu mātītei, kura sēž un klausās. Tam ir vajadzīga vieta. Atklāta augsne ir svarīga arī olu dēšanai. Pēc dedzināšanas augsnē ieviešas graudzāles, kas taisnspārņiem noder barībai. Līdz ar to, ja mēs šajā biotopā neveicam aizsardzības pasākumus, kā, piemēram, šī kontrolētā dedzināšana, mēs riskējam šīs sugas pazaudēt.
Kā senos laikos notika degšana, kad izsmēķi neviens nenometa un stikliņi zemē nemētājās?
Tas ir ļoti interesants jautājums. Somu pētnieki bija mēģinājuši paraudzīties pagātnē un secinājuši, ka tas noteikti bija zibens spēriens. Tas droši vien bija rets gadījums ar lielu izplatību, jo nebija ugunsdzēsēju, kas steigtu šo ugunsgrēku dzēst.
Taisnspārņi ēd graudzāles, bet kurš ēd taisnspārņus?
Visvairāk sugu ir siseņiem, un arī biomasas ziņā siseņa masa salīdzinājumā ar citiem kukaiņiem ir liela, kaloriju bagāta. Līdz ar to citiem dzīvniekiem tas ir ļoti izdevīgs barības avots. Noķer vienu, dabū daudz kaloriju. Tādēļ taisnspārņi barības ķēdē ir ļoti nozīmīgi putniem, piemēram, zaļajai vārnai. Lasīju pētījumu, kurā tika analizēts zaļās vārnas ligzdas materiāls, un secināts, ka 80% barības, kas tiek nests cāļiem, ir taisnspārņi. Protams, ir arī barība, no kuras ligzdā nekas nesaglabājas, piemēram, sliekas, bet, pat ja tie ir mazāk par 80%, tāpat tas ir ļoti daudz.
Kā un kāpēc taisnspārņiem rodas skaņa?
Skaņa ir veids, kā dzīvnieki ir iemācījušies viens otru atrast. Pārsvarā lielie "dziedātāji", sisinātāji ir tēviņi. Skaņas varētu iedalīt divās lielās grupās – saukšanas, kad tēviņš no attāluma sauc mātīti: "Es esmu šeit, nāc", un kad mātīte ir ieradusies, rodas pavedināšanas jautājums. Tad jāsisina precīzāk, interesantāk, lai mātītes izvēle kristu tieši uz šo tēviņu. Tēviņi parasti veido tēviņu korus, un mātīte klausās un izvēlas, kaut ne vienmēr tas ir tik vienkārši.
Kā šī skaņa tiek radīta?
Viens veids, kas ir raksturīgs siseņiem, ir tāds: uz lēckājas, kas ir resnākā kāja, iekšpuses ir rindā novietoti mazi izcilnīši kā punktiņi. Toties gar vēderu iet taisnais spārns ar raksturīgu dzīslojumu, reljefu. Kustinot kāju pret spārnu, rodas skaņa – līdzīgi kā pa veļas dēli. Atkarībā no sugas atšķiras mikroreljefs uz pakaļējās kājas, līdz ar to arī skaņas, ko rada katra suga, ir atšķirīgas. Pēc skaņas ir iespējams noteikt kukaiņa sugu – kaut vai ar telefonu ierakstot skaņu un atsūtot entomologam.
Arī sienāži rada skaņu pēc šī principa. Sienāžu spārni uz muguras savienojas, un ir vieta tuvu krūtīm, "spogulis", kur spārni pārklājas, un tur ir tāda kā rīvīte. Vienam no spārniem ir membrānas laukums, kā nostiepta bungu āda. Berzējot vienu spārnu pret otru, vibrējot, rodas sienāzim raksturīgā skaņa.
Kā taisnspārņi uztver skaņas?
Siseņiem dzirdes orgāns, temponālais orgāns atrodas uz vēdera pirmā posma. Abās pusēs sāniem ir atveres, kam priekšā ir membrāna. Līdzīgi kā mūsu bungādiņa, šī membrāna tiek iesvārstīta, tai pievienots dzirdes nervs, kas aiziet uz kukaiņa smadzenēm. Sienāžiem dzirdes orgāns atrodas uz priekšējo kāju stilbiem. Uz katras no kājām ir pretēji vērsts temponālais orgāns. Darbības princips gan tieši tāds pats.
Kā mātītes atšķir tēviņus?
Stridulācijas jeb gaisa iesvārstīšana konkrētā frekvencē nav vienīgais veids, kā kukaiņiem vienam otru atpazīt. Kad mātīte ar tēviņu ir satikušies, lielu lomu spēlē ķīmiskie signāli, notiek saskaršanās ar antenām. Lai neveidotos starpsugu hibrīdi, kukaiņiem raksturīgs mehānisms ir ģenitāliju atslēgas. Te darbojas slēdzenes princips – ir saderīgas un ir nesaderīgas ģenitālijas. Tā vairošanās tiek turēta sugas ietvaros.
Skaņas radīšana ir kā evolucionārs signāls, līdzīgi kā pāva aste?
Jāsaprot, ka kukainis nedzīvo izolētā vidē un skaņas radīšana palielina plēsonības riskus. Daļa plēsēju sugu iemācās pēc skaņas atpazīt barības objektu, piemēram, putni, kas ir gudri dzīvnieki. Piemēram, kādās Klusā okeāna salās bija circeņi, kuri piecu gadu laikā no populācijas, kurā dominē skaļi tēviņi, pārgāja uz populāciju, kurā dominē murrājoši tēviņi – klusi tēviņi, kuru izdotās frekvences ir dzirdamas mātītēm, bet ir sliktāk dzirdamas plēsējiem. Situācijas ir ļoti dažādas.
Vai taisnspārņiem ir sociālā dzīve?
Uz vairošanās brīdi veidojas segregācijas, bet tā taisnspārņi ir katrs par sevi. Vismaz tā šobrīd šķiet. Jo dziļāk iedziļinās šajos jautājums, jo vairāk rodas neatbildētu jautājumu. Bez pārošanās otrs iemesls, kādēļ kādā vietā varam sastapt ļoti daudz taisnspārņu, ir pieejams specifisks resurss, kas nepieciešams mātītēm olu dēšanai. Piemēram, Latvijas zāļu purvos dzīvo zeltainais sisenis, kuru mātītes nav spējīgas lidot un kuru ķermenis nav ļoti veikls, toties krāsojums ir pielāgojies sakaltušas priedes vai niedres krāsai. Mātītes dēj olas šādu izkaltušu niedru vai priežu plaisiņās. Līdz ar to šādās konkrētās vietās var sastapt lielāku skaitu indivīdu, bet šī motivācija ir bioloģiska, ne sociāla. Kompleksā vairošanās un skaņas izmantošana komunikācijā gan ir rets piemērs kukaiņu pasaulē.
Citas "Zinātnes vārdā" sarunas
