Magyar tudósok fejtették meg a kakukk titkát

Egy napig képes visszatartani már kész tojásait a kakukk, hogy fiókája hamarabb kifejlődjön, s így előnyhöz jusson a gazdamadár utódaival szemben - fejtette meg a kakukk titkát egy magyar kutatók közreműködésével dolgozó nemzetközi kutatócsoport. A kakukk örökös evolúciós versenyben áll gazdamadaraival, melynek során számos trükköt fejlesztett ki a mostohaszülők becsapására. Ezek egyike, hogy a tojásai előbb kelnek ki, mint a gazdák tojásai.

A más madarak fészkébe tojó, úgynevezett költésparazita kakukk (Cuculus canorus) több módon is igyekszik kicselezni a kiszemelt gazdamadarat, ebből az egyik a tojások megtévesztő színezete. A kakukk másik trükkje, hogy a fiókája rendszerint egy nappal korábban kel ki a tojásból, mint mostohatestvérei, s kikelése után három napon belül mostohatestvéreit - akár tojás, akár fióka állapotban vannak - kilöki a fészekből. Így csak ő részesül minden szülői gondoskodásból, s a gazdaszülőknek egyetlen saját fiókája sem repül ki a fészekből. De vajon hogyan biztosítja a kakukk, hogy az ő fiókája keljen ki elsőnek a tojásból?

Egy angol tudományos szaklapban (Proceedings of the Royal Society B) nemrég megjelent cikk megfejtette a rejtélyt. A Tim Birkhead sheffieldi professzor szervezte nemzetközi együttműködésben két magyar kutató is részt vett: Moskát Csaba, a Magyar Tudományos Akadémia és a Magyar Természettudományi Múzeum közös Állatökológiai Kutatócsoportjának tudományos tanácsadója és Bán Miklós, a Debreceni Egyetem PhD hallgatója. A kutatók számos madárfaj tojásának kotlási idejét hasonlították össze, s kiderült, hogy a kakukk tojásában az embrió már fejlődésnek indul, amikor a tojó becsempészi azt a gazda fészkébe. A frissen lerakott kakukktojásban az embrió egynaposnak tűnik más madárfajokhoz képest, a zebrapinty tojásai például pontosan 24 órás kotlás után érik el ezt a fejlettséget.

A kakukktojó trükkje, hogy 24 órára visszatartja tojását, mielőtt lerakná. Ezalatt a 40 Celsius-fokos hőmérsékleten annyit fejlődik az embrió, mint a fészekben 31 óra alatt, ahol csak 36 fok van a kotló madár alatt. Ez az előny elegendő a kakukktojásnak, hogy a gazdatojásokat megelőzve keljen ki a fióka belőle. A jelenséget belső inkubációnak nevezték el. Korábban nem tartották lehetségesnek, hogy egy madár visszatartson egy teljesen kifejlett tojást, ám az új kutatási eredmények megmagyarázzák a kakukkok különös viselkedését, ami kiváló alkalmazkodás a költésparazita életmódhoz.

Miért nem ismeri fel a mostohaszülő a kakukktojást?

Joggal merül fel a kérdés, hogyhogy nem ismeri fel a gazdamadár az odacsempészett kakukktojást. A költésparazita-gazda kapcsolatokban maga az evolúció érhető tetten, néha már pár évtized alatt is megtapasztalhatók a változások. A parazita alkalmazkodik a gazdához, s válaszul a gazda szintén alkalmazkodik a parazita ellen. Ilyen alkalmazkodás a kakukktojások mimikrije vagy a gazda tojásfelismerő és tojáseltávolító képessége.

"Magyarországon a kakukktojások mimikrije sokszor egészen kiváló, néha még a szakemberek számára is nehéz felismerni az ilyen tojásokat" - mondta az [origo] kérdésére Moskát Csaba, aki évtizedek óta tanulmányozza a kakukkokat. "Persze a felismerés azért majdnem 100 százalékos, több száz kakukktojásból két esetben volt csak olyan kiváló a mimikri, hogy a kutatók is gazdatojásnak vélték, de meglepetésükre kakukkfióka kelt ki belőle."

Kakukktojások (alul kettő) a nádirigó fészkében. Az elsőként kikelő kakukkfióka a testvérét is ugyanúgy kilöki a fészekből (Fotó: Moskát Csaba)

Az egyik gyakori gazdamadár, a nádirigó tojásfelismerő képessége rosszabb, mint a kutatóké: a kakukktojásoknak csak egyharmadát ismerik fel, s utasítják el, leginkább tojáskidobással vagy fészekelhagyással. A kutatók hordozható spektrofotométerrel mérik a tojások pontos színét, beleértve az emberi szemmel nem látható UV tartományt is, mely viszont a madarak számára jól érzékelhető. Az ilyen adatokat bonyolult matematikai modellek segítségével értékelik ki, s meghatározzák az evolúciós változások menetét.

A nagy kérdés, hogy a nádirigó hogyan ismeri fel a kakukktojást. A kutatók megállapították, hogy két alapvető módszer van: egyes nádirigók felismerik a kisebbségben lévő tojástípust, mely eltér a többitől. A módszer hátránya, hogy a gazdák a saját tojásukat fogják kidobni, ha sok kakukktojás van a fészekben. A másik módszer szerint egyes nádirigók rendelkeznek egyfajta belső tojásképpel, sablonnal, amihez egyenként hasonlítják a fészekben lévő tojásokat. Amelyik tojás eltér ettől az öröklött vagy tanult tojásképtől, azt eltávolítják, azaz csőrükkel kidobják a fészekből.

A kakukkfióka fejlődését és a mostohatestvérek kilökését bemutató videó

A kakukk-gazda koevolúció (együttes evolúció) során fokozatosan javul a kakukktojások mimikrije, másrészről pedig a gazda tojásfelismerő képessége. Ha ez utóbbi hirtelen fejlődik, akkor a kakukk vesztésre áll, s el kell hagynia ezt a gazdafajt. Erre kiváló példa a tövisszúró gébics (Lanius collurio), amely Magyarországon így menekült meg a kakukk parazitizmustól a múlt évszázad hetvenes éveiben.

Kakukkfióka a nádirigó fészkében. (Fotó: Moskát Csaba)

Miért etetik a gazdamadarak a kakukkfiókát?

Ha a tojás bent marad a fészekben, akkor a kakukknak már csak egy problémát kell megoldania: el kell fogadtatnia a fiókát is a mostohaszülővel. Hogy valósítja meg ezt? - kérdeztük Moskát Csabától. "A költésparazita madárfajok számos olyan trükköt fejlesztettek ki, mellyel a mostohaszülőket minél intenzívebb utódgondozásra késztetik. Így például a kakukkfióka kéregető hangja speciális, nem hasonlít a gazda saját fiókái hangjára, de olyan hatást vált ki a mostohaszülőkben, mellyel a saját fiókáknak járó összes táplálékot az egyedül növekvő kakukkfiókának adja. A mi kakukkgazdáink nem képesek felismerni a parazita fiókát, viszont egyes ausztráliai kakukkfajok gazdái erre képesek, s elhagyják az ilyen fészket. Japán kutatók Ausztráliában lefilmezték ahogy a szülők eltávolítják a fészekből a kakukkfiókát, mely jelenséget két gazdafajnál is megtalálták. Ez is jó példa arra, hogy milyen leleményes megoldások születhetnek a gazdák és költésparaziták közötti evolúciós versenyfutás újabb fejezeteként" - mondta Moskát.

A kakukk gerle nagyságú, nyúlánk, hosszú farkú madár. Színe sötétszürkés, hímjén hamvas dolmánnyal, keresztbe rovott farkkal; hasoldala fehéres, keresztbe futó hullámos csíkokkal. Tojója két színváltozatban fordul elő, az egyik a hímekhez hasonló, a másik pedig vörhenyes feketés pettyekkel, nagyon hasonlít a vércsére. Lába sárga, szeme tűzvörös. Viszonylag ritkán kerül szem elé, de jellegzetes hangját - amelyről nevét is kapta - szinte mindenki hallotta már. Magyarországon vándorló.

Fészket nem épít, hanem testéhez képest aránytalanul kis tojásait más apró énekesmadarak fészkeibe rakja (úgynevezett költésparazita). Izland kivételével egész Európában, továbbá majdnem egész Ázsiában és Északnyugat-Afrikában "költ". Hazánkban fő gazdamadara hegyvidéken a vörösbegy (Erithacus rubecula), sík vidéken a nádirigó (Acrocephalus arundinaceus). Magyarországon eddig mintegy 30 madárfaj fészkében találtak kakukktojást vagy -fiókát.

A kakukktojó általában akkor rakja tojásait a kiszemelt fészekbe, amikor annak gazdája még nem kotlik, és a fészekben csak 1-3 tojás van. A fészekből kiemel egy-két cseretojást, amelyet egyes megfigyelők szerint egyszerűen lenyel. Tojásait két részletben, május elején és július elején rakja, kétnapos időközökkel körülbelül 10-10 darabot.