Kurilský mandarín

Existují živé bytosti, jejichž vzhled nenechá nikoho lhostejným a všichni si je pamatují. Nádherná mandarinská kachna je jednou z nich.

Mandarinská kachna (Aix galericulata) je jasný, nezapomenutelný pták: jeho jedinečná barva, neobvyklá silueta a uhrančivá milost – to vše jej odlišuje od ostatních zástupců kachní rodiny (Anatidae). První slovo v latinském názvu kachny mandarínské je Aix znamená „neznámý potápěčský pták“, což však mandarinky dělají zřídka a bez velkého lovu. Druhá polovina názvu je galericulata znamená pokrývku hlavy jako čepici. Peří hlavy kachního samečka připomíná čepici.

Jméno kachny pochází ze starověké Číny a není spojeno s citrusovými plody, ale s obrazem honosně oblečeného starověkého čínského úředníka – mandarinky (sanskrt – mandari – velitel). Ptačí samec má světlé, vícebarevné peří, které se podobá oblečení hodnostářů. Fenka, jak už to v přírodě bývá, je oděna do skromnějšího oblečku s šedými punčochami.

Pták má délku těla 40 až 50 cm, rozpětí křídel 75 cm. Hmotnost dospělého je 500-800 g. Tyto kachny drží ocas vysoko nad vodou. Samci svou barvu, která uchvátí každého, kdo se na ptáčka podívá, předvádějí pouze v období páření. Pak dochází k línání a stehlíky vodní mění svůj vzhled, stávají se stejně nenápadnými a šedými jako jejich věrní přátelé. V této době je lze rozeznat podle oranžového zobáku a stejných nohou.

Stejně jako labutě v Rusku jsou mandarínské kachny v Číně symbolem věrnosti a rodinného štěstí. Kachny mandarínské jsou v období hnízdění monogamní, samec je neustále v blízkosti samice a pomáhá jí s výchovou potomků. Ptáci se pohybují ve dvojicích, pomáhají si také při hledání potravy nebo čištění peří od přebytečných nečistot.

Kachna mandarinská je uvedena v Červené knize Ruské federace (status 5 – zotavující se druh) a v Červené knize Sachalinské oblasti (status 5 – lokálně hnízdící druh na okraji svého areálu, počet se zvyšuje) . Přestože nyní kachniček mandarinských přibývá, nebylo tomu tak vždy. V roce 1988 byla kachna mandarinská uvedena v mezinárodní červené knize jako ohrožený druh. V roce 1994 se tento stav změnil na nízkorizikový a od roku 2004 jsou tito ptáci ohroženi nejméně. Velký význam pro částečnou obnovu obyvatelstva měl zákaz splavování dříví. Rusko má s Japonskem, Koreou a Čínou řadu dohod o ochraně stěhovavých ptáků, včetně kachen mandarinských.

Kvůli lidské činnosti, která vedla ke zničení ptáka, počet tohoto druhu po celém světě najednou začal klesat. Kachny mandarínské nebyly zničeny ani tak kvůli masu, jako kvůli světlému opeření. Mrtvoly ptáků šly k preparátorům, aby je vycpali. Pytláci a přirození nepřátelé nejsou jediným důvodem poklesu počtu. Velké zemědělství, odlesňování, nedostatek vhodných hnízdišť, znečištění řek a pokles nabídky potravy kachnám mandarinkám škodí.

Přirozeným historickým stanovištěm kachen mandarínských je východní Asie, nejbližší příbuzná je americká kachna Carolina nebo kachna Carolina (Sponzor Aix).

„V Kunašíru je opravdu těžké vidět mandarinky, jsou to tajnůstkářští a opatrní ptáci. Štěstí budou mít jen šťastlivci,“ poznamenává ornitolog Kurilské přírodní rezervace Sergej Stefanov. Ale v Primorye, včetně Vladivostoku, se tyto kachny staly synantropickými a lze je najít v městských parcích, kde je lidé krmí. Kvůli jejich kráse návnady byly kachny představeny do Británie jako exotická kuriozita Dálného východu jako ptáci v parku. Kachny mandarínské na novém místě zakořenily a nyní se začínají usazovat v kontinentální Evropě.

Kachna mandarínská je stěhovavý pták a v zimě nebyla v Kunašíru zaznamenána. Zimy v jižním Japonsku a Číně. Kachny mandarínské létají na dlouhé vzdálenosti bez problémů a vyvíjejí vysokou rychlost. Dobře plavou, ale jen zřídka se potápějí, a mohou se také dobře držet na kůře, což je usnadněno přítomností ostrých drápů na jejich tlapkách, takže na rozdíl od mnoha jiných kachen kachny mandarínské šťastně sedí na stromech.

Tento vodní ptactvo je kachna lesní, žije podél břehů lesních potoků a řek, nemá ráda velké volné vodní plochy, hnízdí a líhne vejce v dutinách stojících stromů. Kromě toho mohou létat téměř svisle vzhůru, což se jiným kachnám podaří jen zřídka. Hlas kachny mandarínské nekráká, vydává charakteristické melodické pískání.

V Kunashiru se mandarinky objevují začátkem dubna, kdy právě roztál sníh. Drakeové oblékli své pářící barvy, které jsou považovány za nejkrásnější a nejpamátnější ze všech kachen. Ve snaze získat pozornost „nevěsty“ může samec organizovat různé tance a jiné rituály a vší silou ukázat svou převahu nad ostatními soupeři. Soutěžení mezi samci je spíše jako přehlídka peří, jako by samici říkali: „vyber si to nejjasnější“. Jakmile se samice vybere, je neměnná a kdo nemá štěstí, odlétá pryč.

Jakmile se samec a samice najdou, vytvoří pár. Zodpovědnost za shánění potravy, odchov mláďat a další povinnosti mají oba členové páru, z nichž každý pomáhá partnerovi ve všech jeho snahách. Stanoviště páru se někdy mění, protože jídlo má tendenci docházet a hnízdo se časem opotřebovává. Je snazší postavit nové hnízdo na příznivějším místě.

Na Jižních Kurilách bylo hnízdění kachen mandarinských a setkání mláďat do roku 2017 pozorováno pouze na ostrově Šikotan (2013-2015). V červnu 2017 zaměstnanci rezervy E.E. Kozlovský, Yu.N. a L.A. Sundukovi objevili hnízdiště kachen mandarinských na západním svahu sopky Kunashir Ruruy, což v srpnu téhož roku potvrdila setkání rodiny kachen mandarinských (2 dospělí kachny a 5 kachňat ve stavu línání od pýřité do letní opeření) několik dní v řadě. Ptáci byli opatrní a schovávali se pod houštinami trávy a větvemi vrb visícími nad vodou lesního jezera.

Kachna mandarinská hnízdí v dutinách stromů, někdy i ve značné výšce (až 15 m). Samice snáší v průměru 8-10 vajec. Stejně jako mnoho jiných kachen, i kachny mandarínské si vystýlají hnízda vlastním peřím, které pomáhá zahřívat vajíčka a novorozená kuřátka. Když samice inkubuje vajíčka, samec pro ni sbírá potravu. O měsíc později se z vajec objevují již vytvořená kuřata.
Jejich první „výlet do světa“ téměř ihned po vylíhnutí je velmi zajímavý.
Vzhledem k tomu, že tyto kachny žijí v dutinách nebo skalních štěrbinách, je pro děti, které nemohou létat, obtížné dostat se k vodě. Matka Tangerine, která sešla dolů, přivolá děti pískáním. A mladé kachničky mandarínské neohroženě skáčou ze stromu na zem, i když tam může být dost vysoko.

Membrány umístěné na tlapkách při narození zabraňují jejich zlomení nebo zranění i při přistání z poměrně vysoké výšky. Po čekání, až budou všechna kachňata na zemi, je kachna vede k vodě. Okamžitě jdou do vody a dobře a aktivně plavou. Děti mohou okamžitě dostat své vlastní jídlo: bylinky, semena, hmyz, červy, malé korýše a měkkýše.

Je-li to nutné, v případě nebezpečí se kachna s kuřaty schová v hustých pobřežních houštinách a odvážný drak, způsobující „požár na sebe“, odvádí pozornost predátorů. Po měsíci a půl začínají mláďata létat a po dalších dvou měsících jsou mláďata káčátek zcela samostatná. Mladí samci línají a vytvářejí si vlastní hejno. Průměrná délka života kachen mandarínských je sedm a půl roku.

Kachny mandarínské se krmí za soumraku, za úsvitu, v hodinách před západem slunce a mají smíšenou stravu. Živočišná potrava pro ptáky zahrnuje: rybí jikry, malé ryby, pulce, měkkýše (šneky, slimáky), korýše, žáby, hady, vodní hmyz, červy; z rostlin: semena, žaludy, byliny a listy, a to jak vodní druhy, tak ty, které rostou v lese podél břehů nádrží.

Doufáme, že oceníte kouzlo těchto nádherných ptáků, kteří žijí v Kunashir. Podívejte se na tyto kachny zde a v přírodě, pečujte o přírodní krásy!

Proces reprodukce je plný dvou problémů: konkurence a násilí. Z evolučního hlediska není důležitý samotný fakt násilí, ale jeho důsledky: potomka zanechá jedinec, kterého si samice nevybrala. Aktivní fyzický odpor, například pokusy osvobodit se a utéct, bere ženám hodně síly a je plný zranění nebo dokonce smrti. Proto slabší pohlaví jedná oklikou. Pokud se tedy u samců vyvine reprodukční orgán, který jim dává možnost vynutit si oplodnění samice, pak si musí vyvinout protiadaptace, které jim umožní tuto výhodu překonat.

Vývoj reprodukčních struktur samců a samic probíhá paralelně. U ptáků to bylo špatně prozkoumáno, protože 97 % druhů nemá vnější genitál a vystačí si s jednoduchým orgánem rozmnožování a vylučování – kloakou. Obvykle samec přitlačí otvor své kloaky k otvoru samice a tímto způsobem přenáší spermie. Vodní ptactvo si však zachovalo své genitálie a liší se v různých tvarech a velikostech. Například kachna argentinská Oxyura vittata (toto je kachna) největší penis mezi obratlovci v poměru k velikosti těla: jeho délka přesahuje 40 cm a u některých druhů není delší než 1,5 cm Falusy kachen jsou nejen značné délky, ale také složité struktura: mohou být vývrtky, zakryté drážky nebo hřbety.

Kachny jsou násilníci. Zástupci 39 druhů, kteří mají svého partnera, se snaží oplodnit i cizí. Přispívá k tomu velikost a tvar penisu: čím větší je, tím větší je šance na dodání spermatu přímo do vaječníku, což zvyšuje pravděpodobnost úspěchu. Toto chování v kombinaci s rozmanitostí reprodukčních orgánů dělá z vodního ptactva ideální předměty pro studium koevoluce genitálií.

Evoluční bioložka Patricia Brennanová se těmito studiemi zabývá více než deset let. Svou práci začala na Yale University v laboratoři profesora Richarda O. Pruma a pokračuje ve své práci na Mount Holyoke College a University of Massachusetts v USA.

Vědci začali studiem reprodukčních orgánů šestnácti druhů kachen s různou mírou nucené kopulace a zjistili, že jejich vagíny se liší velikostí a tvarem [1]. Pochva je trubice vedoucí z kloaky do vaječníku, u některých druhů je rovná a relativně krátká, u jiných je spirálová a opatřená slepými váčky.

Délka a počet závitů vagíny nezávisí na velikosti ženského těla, ale koreluje s morfologií falusu. Pokud je velká a zkroucená, je pochva také dlouhá a čím větší falus, tím více zkroucení má. Mužský reprodukční orgán je navíc vždy zkroucený proti směru hodinových ručiček a ženský v opačném směru, takže je pro samce velmi obtížné se do něj zašroubovat. A slepé kapsy mají tu správnou velikost, aby v nich špička penisu spočinula a zasekla se. Kapsy nejsou určeny k uchovávání spermatu.

Protože velikost penisu koreluje s četností nucené kopulace napříč druhy, Patricia Brennanová a její kolegové předpokládali, že evoluce vagíny je odpovědí na mužskou agresi. Dlouhý penis umožňuje dosáhnout na vaječník a zvyšuje pravděpodobnost oplodnění a konstrukce pochvy mechanicky zabraňuje nechtěnému oplodnění (obr. 1).

Obr. 1. Spirálová vagína se slepými kapsami brání násilníkovi v oplodnění kachny (foto z www.the-scientist.com)

Hypotéza musela být potvrzena experimentálně, k čemuž by bylo dobré podívat se na tento systém v praxi. Kachny jsou neprůhledné, ale výzkumníci našli řešení [2]. Pracovali s kachnami pižmovými Cairina moschata, které mají rozmnožovací orgán značné délky a složitého tvaru. Erekce u kačerů je zvláštní: nedochází k ní před kopulací a při kontaktu s kloakou se penis překlopí do ženského reprodukčního orgánu (tento proces se nazývá everze). Když káčer vylezl na kachnu, obsluha přitlačila skleněnou trubici nahrazující vagínu k otvoru kloaky a penis se v ni proměnil. Trubky byly čtyř typů: rovné a zkroucené proti směru hodinových ručiček, jako falus; zkroucený ve směru hodinových ručiček jako kachní vagína; a ohnutý pod úhlem 135° (obr. 2).

Obr. 2. Skleněné trubice jsou umělé vagíny, které vám umožňují pozorovat everzi penisu [2]

Pomocí vysokorychlostního videa vědci určili, že k převrácení penisu pižmové kachny o dvacet centimetrů došlo přibližně za 0,36 sekundy s maximální rychlostí 1,6 m/s. Tato rychlost umožňuje oplodnění samice téměř okamžitě a je prospěšná pro násilníka. Během everze zůstává penis pružný, takže proniká do zakřivené pochvy. V rovné trubici a trubici stočené ve stejném směru jako penis se zcela rozvine. Pokud je trubice zkroucená ve směru hodinových ručiček nebo ohnutá, penis nemůže dosáhnout konce vagíny. To nezabrání ejakulaci, ale spermie pak zůstanou v dolní části reprodukčního traktu, takže oplodnění je nepravděpodobné. Tyto výsledky potvrzují, že struktura kachní pochvy brání nucenému oplodnění.

A požadovaný partner dosáhne cíle pouze s pomocí samice: zaujme určitou pozici a pravidelně stlačuje a uvolňuje svaly kloaky. Takové pohyby uvolňují stěny vejcovodu, díky čemuž se pružný falus během everze dostane do vaječníku. A při nechtěném kontaktu kachna mlátí a stahuje svaly, což ztěžuje průnik. Kachní samice tedy není pasivní arénou oplodnění, ale aktivním účastníkem procesu a může jeho výsledek ovlivňovat, a to velmi efektivně: 95 % káčátek se rodí „legitimním“ otcům.

Obr. 4. Muž americké kachny Oxyura jamaicensis ve svatebním oděvu (foto z www.nature.com)

S násilím jsme se vypořádali, ale co konkurence? Teoreticky by vítězství mělo připadnout drakům s největším penisem. Mužské genitálie vykazují sezónní plasticitu: rostou během období rozmnožování a poté se zmenšují. Vědci navrhli, že reprodukční orgány jsou také charakterizovány fenotypovou plasticitou: to znamená, že jejich velikost by měla záviset na intenzitě konkurence mezi samci ve skupině, která se shromáždila na začátku období páření.

Tato hypotéza byla testována na dvou druzích kachen s odlišným reprodukčním chováním [3]. Černá rybka menší Aythya affinis V období rozmnožování tvoří trvalé páry, jejich míra násilí je nízká a jejich penis je relativně malý: 4–5 cm s tělesnou hmotností 700–800 g. Americká kachna Oxyura jamaicensis se párují jen několik dní, samci jsou velmi agresivní a jejich penis přesahuje 20 cm, i když samotná kachna je malá – 400–550 g (obr. 4).

Kachny právě vstupující do reprodukčního věku byly chovány ve skupinách, kde na každých 5 samic připadalo 7–8 samců. Kontrolní ptáci žili v párech. Experiment trval dva roky. Teoreticky by fenotypová plasticita měla vést k delším délkám penisu u samců nucených soutěžit o partnera než u ptáků stejného druhu žijících v párech.

Přesně to se stalo v mudrci (obr. 3). Penis kačerů ve skupinách se ukázal být výrazně delší než u stálých párů. Rozdíl byl patrný zejména ve druhém roce. Jak vědci očekávali, délka orgánu závisela na sociálním prostředí, nikoli na velikosti těla.

Obr. 3. Velikost penisu závisí na míře konkurence mezi muži [3]

U pěnic se situace ukázala jako složitější. V prvním roce bylo k rozmnožování dostatečně zralých pouze sedm největších draků: čtyři z deseti žijících v párech a tři ze šestnácti ve skupinách. V pravý čas získali jasné barvy a narostl jim penis delší než 18 cm, zbytek se omezil na půlcentimetrový náznak reprodukčního orgánu.

Ve druhém roce se u všech samců vytvořil zralý penis, ale u kačerů žijících v párech byl delší. Ve skupinách byla jasná hierarchie. Dva největší samci dospívali na jaře a v tomto stavu setrvali až do konce léta. Pět menších draků získalo reprodukční připravenost asynchronně a vydrželo to jen pět týdnů.

Podle Patricie Brennanové je asynchronní dospívání malých samců adaptivní reakcí na stres. Větší draci, kteří dospívají jako první, zastrašují menší a syntéza stresových hormonů narušuje tvorbu androgenů, které řídí růst penisu a tvorbu chovného zbarvení. Zbarvení je velmi jasné: ptáci mají bílé tváře a černou čepici, hnědé peří získávají jasný kaštanový odstín a šedý zobák se změní na modrý.

Každý vidí, že drak je připraven k rozmnožování. Ženy mají zájem a konkurenti tlačí. Malí samci zkrácením reprodukčního období zkracují dobu přímého fyzického kontaktu s většími rivaly – nevydrží dlouhou konfrontaci. Asynchronní zrání pomáhá malým drakům vyhnout se vzájemné konkurenci a slouží jako důkaz fenotypové plasticity. Jen se to projevuje jinak než u samců černých kachen.

Velký penis, který vznikl jako výsledek mužské konkurence, tedy pomáhá zavést spermie co nejhlouběji do reprodukčního traktu ženy a překonat její odpor během nucené kopulace. A u žen se jako prostředek proti násilí vytvořila dlouhá vagína složitého tvaru. Obraz koevoluce se stal jasnějším, ale ještě není úplný. Ženské genitálie také vykazují sezónní plasticitu. Je možné, že stejně jako penis reagují na změny sociální situace, ale nelze to zjistit bez obětování samic uprostřed období rozmnožování. Přesto se vědci plánují k této problematice vrátit.

Výzkum Patricie Brennanové přitáhl pozornost veřejnosti a rozpoutal vášnivou debatu o tom, zda by National Science Foundation měla financovat výzkum kachních genitálií. Naprostá většina účastníků se rozhodla, že by nemělo. Brennanová proti nim protestovala a vysvětlila, že základní věda se pravidelně používá pro politické účely, aby se ukázalo, jak vláda plýtvá penězi daňových poplatníků na nejrůznější nesmysly [4]. A právě genitálie jsou nejdůležitějším objektem výzkumu.

Jaká by to byla medicína, kdyby se zabývala pouze tím, co je nad pás? Studium genitálií jiných druhů je stejně důležité z evolučního hlediska. Kachny, stejně jako lidé, tvoří páry a dopouštějí se sexuálního násilí, což je sbližuje s lidmi. Snad výsledky výzkumu najdou praktické uplatnění, ale nejprve je ještě třeba provést. A místo rozhořčení nad „nesmysly“, kterými vědci ztrácejí čas, je lepší žasnout nad složitým chováním kachen a úžasnou morfologií jejich reprodukčních orgánů.

1. Brennanová PL, Prum RO, McCracken KG, Sorenson MD, Wilson RE, Birkhead TR Koevoluce morfologie mužských a ženských genitálií u vodního ptactva // PLoS ONE. 2007. 2 (5): e418. DOI:10.1371/journal.pone.0000418
2. Brennanová PL, Clark CJ, Prum RO Explozivní everze a funkční morfologie kachního penisu podporuje sexuální konflikty v genitáliích vodního ptactva // Proč. R. Soc. B.2010. 277. 1309–1314. DOI:10.1098/rspb.2009.2139
3. Brennan PLR, Gereg I., Goodman M., Feng D., Prum RO Důkazy o fenotypové plasticitě morfologie penisu a opožděného reprodukčního dozrávání v reakci na konkurenci samců u vodního ptactva // Auk. 2017. 134. 882–893. DOI:10.1642/AUK-17-114.1
4. Patricia Brennanová. Proč studuji kachní genitálie