Kanibalizm -Cannibalism

Ślimak Arion vulgaris pożerający martwego osobnika tego samego gatunku

Kanibalizm to akt spożywania innego osobnika tego samego gatunku jako pożywienia . Kanibalizm jest powszechną interakcją ekologiczną w królestwie zwierząt i został odnotowany u ponad 1500 gatunków . Ludzki kanibalizm jest dobrze udokumentowany, zarówno w czasach starożytnych, jak i współczesnych.

Tempo kanibalizmu wzrasta w środowiskach ubogich pod względem odżywczym, gdy ludzie zwracają się do współgatunków jako dodatkowego źródła pożywienia. Kanibalizm reguluje liczbę ludności, dzięki czemu zasoby takie jak żywność, schronienie i terytorium stają się łatwiej dostępne wraz ze spadkiem potencjalnej konkurencji. Chociaż może to przynieść korzyści jednostce, wykazano, że obecność kanibalizmu zmniejsza oczekiwany wskaźnik przeżywalności całej populacji i zwiększa ryzyko skonsumowania krewnego. Inne negatywne skutki mogą obejmować zwiększone ryzyko przenoszenia patogenów wraz ze wzrostem wskaźnika napotkania żywicieli. Kanibalizm jednak nie pojawia się – jak kiedyś uważano – tylko w wyniku skrajnych niedoborów żywności lub sztucznych/nienaturalnych warunków, ale może również występować w warunkach naturalnych u różnych gatunków.

Kanibalizm jest powszechny w ekosystemach wodnych , w których do około 90% organizmów angażuje się w działalność kanibalistyczną w pewnym momencie swojego cyklu życia . Kanibalizm nie ogranicza się do gatunków mięsożernych : występuje również u roślinożerców i detrytożerców . Kanibalizm seksualny zwykle obejmuje konsumpcję mężczyzny przez kobietę przed, w trakcie lub po kopulacji. Inne formy kanibalizmu obejmują kanibalizm ze strukturą rozmiarów i kanibalizm wewnątrzmaciczny.

Adaptacje behawioralne, fizjologiczne i morfologiczne wyewoluowały w celu zmniejszenia tempa kanibalizmu u poszczególnych gatunków.

Korzyści

W środowiskach, w których dostępność pożywienia jest ograniczona, osobniki mogą otrzymać dodatkowe pożywienie i energię, jeśli jako dodatkowe źródło pożywienia wykorzystają inne współgatunkowe osobniki. To z kolei zwiększyłoby wskaźnik przeżywalności kanibali, a tym samym zapewniłoby ewolucyjną przewagę w środowiskach, w których brakuje pożywienia. Badanie przeprowadzone na kijankach żaby drzewnej wykazało, że te, które wykazywały tendencje kanibalistyczne, miały szybsze tempo wzrostu i wyższy poziom sprawności niż nie-kanibale. Zwiększenie rozmiaru i wzrostu dałoby im dodatkową korzyść w postaci ochrony przed potencjalnymi drapieżnikami, takimi jak inne kanibale, i dałoby im przewagę w rywalizacji o zasoby.

Odżywcze korzyści kanibalizmu mogą pozwolić na bardziej wydajną konwersję diety jednogatunkowej w zasoby wielokrotnego użytku niż dieta w pełni zielna; ponieważ diety zielne mogą składać się z nadmiaru pierwiastków, których pozbycie się zwierzę musi wydatkować energię. Ułatwia to szybszy rozwój; jednak może wystąpić kompromis, ponieważ może być mniej czasu na spożycie tych nabytych zasobów. Badania wykazały, że istnieje zauważalna różnica w wielkości między zwierzętami karmionymi dietą wysokogatunkową, które były mniejsze w porównaniu ze zwierzętami karmionymi dietą niskogatunkową. W związku z tym indywidualną sprawność można zwiększyć tylko wtedy, gdy równowaga między tempem rozwoju a wielkością zostanie zrównoważona, a badania pokazują, że osiąga się to w dietach o niskiej zawartości współspecyficznej.

Kanibalizm reguluje liczbę ludności i przynosi korzyści kanibalistycznej jednostce i jej krewnym, ponieważ uwalniane są zasoby, takie jak dodatkowe schronienie, terytorium i żywność, zwiększając w ten sposób sprawność kanibala poprzez zmniejszenie efektu zatłoczenia. Dzieje się tak jednak tylko wtedy, gdy kanibal rozpozna własnego krewniaka, ponieważ nie ogranicza to żadnych przyszłych szans na zachowanie jego genów w przyszłych pokoleniach. Eliminacja konkurencji może również zwiększyć możliwości godowe, umożliwiając dalsze rozprzestrzenianie się genów osobnika.

Koszty

Zwierzęta, których dieta składa się głównie ze zdobyczy współgatunkowych, narażają się na większe ryzyko zranienia i zużywają więcej energii na poszukiwanie odpowiedniej zdobyczy w porównaniu z gatunkami niekanibalistycznymi.

Drapieżniki często atakują młodszą lub bardziej wrażliwą ofiarę. Jednak czas wymagany przez takie selektywne drapieżniki może spowodować niespełnienie przez drapieżnika samodzielnie ustalonych wymagań żywieniowych . Ponadto konsumpcja zdobyczy współgatunkowych może również obejmować przyjmowanie związków obronnych i hormonów , które mają zdolność wpływania na rozwój potomstwa kanibala. Dlatego drapieżniki zwykle uczestniczą w diecie kanibalistycznej w warunkach, w których nie ma alternatywnych źródeł pożywienia lub nie są one tak łatwo dostępne.

Nierozpoznanie zdobyczy krewnych jest również wadą, pod warunkiem, że kanibale atakują i konsumują młodsze osobniki. Na przykład samiec ciernika często myli swoje własne „jaja” z jajami konkurenta, a tym samym nieumyślnie eliminuje niektóre ze swoich genów z dostępnej puli genów . Rozpoznawanie krewnych zaobserwowano u kijanek ropuchy grzebiuszkowatej, przy czym kijanki kanibalistyczne z tego samego lęgu miały tendencję do unikania jedzenia i krzywdzenia rodzeństwa podczas jedzenia innych nierodzeństwa.

Akt kanibalizmu może również ułatwiać przenoszenie chorób troficznych w populacji, chociaż kanibalistyczne patogeny i pasożyty zazwyczaj wykorzystują alternatywne sposoby infekcji.

Choroby przenoszone przez kanibalizm

Kanibalizm może potencjalnie zmniejszyć częstość występowania pasożytów w populacji, zmniejszając liczbę podatnych żywicieli i pośrednio zabijając pasożyta w żywicielu. W niektórych badaniach wykazano, że ryzyko spotkania zarażonej ofiary wzrasta, gdy występuje wyższy wskaźnik kanibalizmu, chociaż ryzyko to spada wraz ze zmniejszaniem się liczby dostępnych żywicieli. Dzieje się tak jednak tylko wtedy, gdy ryzyko przeniesienia choroby jest niskie. Kanibalizm jest nieskuteczną metodą rozprzestrzeniania się chorób, ponieważ kanibalizm w królestwie zwierząt jest zwykle interakcją jeden na jednego, a rozprzestrzenianie się choroby wymaga kanibalizmu grupowego; w związku z tym rzadko zdarza się, aby choroba wyewoluowała i polegała wyłącznie na rozprzestrzenianiu się kanibalizmu. Zwykle istnieją różne sposoby transmisji, takie jak bezpośredni kontakt, transmisja matczyna, koprofagia i nekrofagia z różnymi gatunkami. Osoby zakażone są bardziej narażone na spożycie niż osoby niezakażone, dlatego niektóre badania sugerują, że rozprzestrzenianie się choroby może być czynnikiem ograniczającym występowanie kanibalizmu w populacji.

Niektóre przykłady chorób przenoszonych przez kanibalizm u ssaków obejmują Kuru , która jest chorobą prionową , która powoduje degenerację mózgu. Choroba ta była powszechna w Papui Nowej Gwinei , gdzie plemiona praktykowały endokanibalizm podczas kanibalistycznych rytuałów pogrzebowych i konsumowały mózgi zainfekowane tymi prionami. Jest to choroba dysfunkcyjna móżdżku , której objawy obejmują szeroki chód i zmniejszoną kontrolę aktywności ruchowej; jednak choroba ma długi okres inkubacji, a objawy mogą pojawić się dopiero po latach.

Gąbczasta encefalopatia bydła lub choroba szalonych krów to kolejna choroba prionowa, która jest zwykle wywoływana przez karmienie skażoną tkanką bydlęcą innego bydła. Jest to choroba neurodegeneracyjna i może zostać przeniesiona na ludzi, jeśli dana osoba spożyje skażoną wołowinę. Rozprzestrzenianiu się pasożytów, takich jak nicienie , może również ułatwić kanibalizm, ponieważ jaja tych pasożytów są łatwiej przenoszone z jednego żywiciela na drugiego.

Inne formy chorób obejmują sarcocystis i iridovirus u gadów i płazów; wirus granulosus, choroba Chagasa i mikrosporydia u owadów; poplamiona choroba krewetek, zespół białego doniczka, robaki i tasiemce u skorupiaków i ryb.

Dynamika żerowania

Kanibalizm może się ujawnić, gdy bezpośrednia konkurencja o ograniczone zasoby zmusza jednostki do wykorzystywania innych współgatunkowych osobników jako dodatkowego zasobu w celu utrzymania tempa metabolizmu. Głód skłania osobniki do zwiększania szybkości żerowania, co z kolei obniża próg ataku i tolerancję na inne osobniki współgatunkowe. Gdy zasoby się kurczą, jednostki są zmuszone do zmiany swojego zachowania, co może prowadzić do migracji zwierząt , konfrontacji lub kanibalizmu.

Wskaźniki kanibalizmu rosną wraz ze wzrostem gęstości populacji, ponieważ polowanie na organizmy współgatunkowe staje się bardziej korzystne niż żerowanie w środowisku. Dzieje się tak, ponieważ zwiększa się częstość spotkań między drapieżnikiem a ofiarą, dzięki czemu kanibalizm jest wygodniejszy i bardziej korzystny niż żerowanie w środowisku. Z biegiem czasu dynamika w populacji zmienia się, ponieważ osoby z tendencjami kanibalistycznymi mogą otrzymywać dodatkowe korzyści żywieniowe i zwiększać stosunek wielkości drapieżnika do ofiary. Obecność mniejszej ofiary lub ofiary, która znajduje się na wrażliwym etapie swojego cyklu życiowego, zwiększa ryzyko wystąpienia kanibalizmu ze względu na zmniejszone ryzyko obrażeń. Pętla sprzężenia zwrotnego występuje, gdy rosnące wskaźniki kanibalizmu zmniejszają gęstość populacji, prowadząc do zwiększonej obfitości alternatywnych źródeł pożywienia; dzięki czemu bardziej korzystne jest żerowanie w środowisku niż występowanie kanibalizmu. Kiedy liczebność populacji i tempo żerowania wzrastają, pojemność tego zasobu na danym obszarze może zostać osiągnięta, zmuszając w ten sposób jednostki do szukania innych zasobów, takich jak zdobycz z jednego gatunku.

Kanibalizm seksualny

Kanibalizm seksualny występuje głównie u pająków i innych bezkręgowców , w tym u ślimaków . Odnosi się to do zabijania i konsumowania partnerów seksualnych w czasie zalotów oraz podczas lub po kopulacji. Zwykle to samica zjada współgatunkowy organizm samca, chociaż odnotowano kilka przypadków, w których samiec zjadał dorosłą samicę, jednak odnotowano to tylko w warunkach laboratoryjnych. Kanibalizm seksualny odnotowano między innymi u samicy pająka czerwonogrzbietego , pająka czarnej wdowy , modliszki i skorpiona .

U większości gatunków pająków samiec konsumuje się przed kopulacją , a samiec nie przenosi nasienia do samicy. Może to być spowodowane błędną tożsamością, tak jak w przypadku pająka tkającego kulę, który ma niewielką tolerancję na jakikolwiek pająk obecny w jego sieci i może mylić wibracje z wibracjami przedmiotu ofiary. Inne powody spożycia przez samców przed kryciem mogą obejmować wybór samicy i korzyści żywieniowe kanibalizmu. Rozmiar samca pająka może odgrywać rolę w określaniu jego sukcesu reprodukcyjnego, ponieważ mniejsze samce są mniej skłonne do spożycia podczas prekopulacji; jednak większe samce mogą być w stanie uniemożliwić mniejszym dostaniu się do samicy. Istnieje konflikt interesów między mężczyznami a kobietami, ponieważ kobiety mogą być bardziej skłonne do kanibalizmu jako źródła pożywienia, podczas gdy interesy mężczyzn skupiają się głównie na zapewnieniu ojcostwa przyszłym pokoleniom. Stwierdzono, że kanibalistyczne samice rodziły potomstwo o wyższym wskaźniku przeżywalności niż samice niekanibalistyczne, ponieważ kanibale produkowały większe lęgi i większe rozmiary jaj. W związku z tym gatunki takie jak samiec ciemnego pająka rybackiego z rodziny Dolomedes poświęcają się i spontanicznie umierają podczas kopulacji, aby ułatwić sobie konsumpcję przez samicę, zwiększając w ten sposób szansę na przeżycie przyszłego potomstwa.

Dymorfizm płciowy powstał według teorii jako wynik doboru płciowego, ponieważ mniejsze samce były łatwiej schwytane niż większe samce; jednak możliwe jest również, że kanibalizm seksualny występuje tylko z powodu różnicy w wielkości między mężczyznami a kobietami. Dane porównujące długość ciała samicy i samca pająka pokazują, że istnieje niewielkie poparcie dla wcześniejszej teorii, ponieważ nie ma dużej korelacji między rozmiarem ciała a występowaniem kanibalizmu seksualnego. Nie wszystkie gatunki pająków biorące udział w kanibalizmie seksualnym wykazują dymorfizm wielkości.

Unikanie kanibalizmu seksualnego jest obecne u wielu gatunków samców w celu zwiększenia ich przeżywalności, przy czym samiec stosuje metody ostrożności, aby zmniejszyć ryzyko spożycia. Samce pająków tkających kule często czekają, aż samice wylinką lub skończą jeść, zanim spróbują rozpocząć kojarzenie, ponieważ samice są mniej podatne na atak. Samce, które są podatne na konsumpcję po kopulacji, mogą zbierać nici godowe, aby wytworzyć mechaniczne napięcie, które mogłyby wykorzystać do odskoczenia po zapłodnieniu, podczas gdy inne pająki, takie jak krab, mogą plątać nogi samicy w sieci, aby zmniejszyć ryzyko samicy schwytanie go. Wybór samców jest powszechny u mantydów , przy czym zaobserwowano, że samce wybierają grubsze samice ze względu na zmniejszone ryzyko ataku i niechętnie zbliżają się do wygłodzonych samic.

Kanibalizm o strukturze rozmiaru

Nicienie z rzędu Mononchida zjadają innego Mononchida

Kanibalizm ze strukturą rozmiarów to kanibalizm, w którym starsze, większe, bardziej dojrzałe osobniki spożywają mniejsze, młodsze osobniki . W populacjach o określonej wielkości (gdzie populacje składają się z osobników o różnej wielkości, wieku i dojrzałości), kanibalizm może odpowiadać za 8% ( wiewiórka mielona Beldinga ) do 95% ( larwy ważek ) całkowitej śmiertelności, co czyni go istotny i ważny czynnik dla dynamiki populacji i społeczności.

Kanibalizm o strukturze wielkości był powszechnie obserwowany na wolności w przypadku różnych taksonów . Przykładami kręgowców są szympansy , u których zaobserwowano, że grupy dorosłych samców atakują i zjadają niemowlęta.

Synowski kanibalizm

Kanibalizm synowski to specyficzny rodzaj kanibalizmu o określonej wielkości, w którym dorośli zjadają własne potomstwo. Chociaż najczęściej uważa się, że rodzice jedzą żywo młodo, kanibalizm synowski obejmuje spożywanie przez rodziców martwo urodzonych niemowląt i poronionych płodów, a także niepłodnych i wciąż wysiadujących jaja. Przykładami kręgowców są świnie , gdzie dzikość odpowiada za znaczny procent całkowitej śmierci prosiąt, oraz koty .

Kanibalizm synowski jest szczególnie powszechny u doskonałokostnych , występując w co najmniej siedemnastu różnych rodzinach doskonałokostnych. W tej zróżnicowanej grupie ryb istnieje wiele różnych wyjaśnień możliwej adaptacyjnej wartości kanibalizmu synowskiego. Jedną z nich jest hipoteza oparta na energii, która sugeruje, że ryby zjadają swoje potomstwo, gdy brakuje im energii, jako inwestycję w przyszły sukces reprodukcyjny. Zostało to poparte dowodami eksperymentalnymi, pokazującymi, że samce ciernika trójgrzbietowego , samce kafelkowatych zalotek i samce sfinksa blenny spożywają lub wchłaniają własne jaja, aby utrzymać swoje warunki fizyczne. Innymi słowy, gdy samce danego gatunku ryb mają mało energii, czasami może być dla nich korzystne żywienie się własnym potomstwem, aby przetrwać i inwestować w przyszły sukces reprodukcyjny.

Inną hipotezą dotyczącą adaptacyjnej wartości kanibalizmu synowskiego u doskonałokostnych jest to, że zwiększa on przeżywalność jaj w zależności od gęstości. Innymi słowy, kanibalizm synowski po prostu zwiększa ogólny sukces reprodukcyjny, pomagając innym jajom osiągnąć dojrzałość poprzez zmniejszenie liczby. Możliwe wyjaśnienia, dlaczego tak się dzieje, obejmują zwiększoną dostępność tlenu dla pozostałych jaj, negatywne skutki akumulacji odpadów embrionalnych i drapieżnictwo.

W przypadku niektórych gatunków os eusocjalnych , takich jak Polistes chinensis , samica rozmnażająca się zabija i karmi młodsze larwy starszego potomstwa. Dzieje się to w warunkach stresu żywnościowego, aby zapewnić, że pierwsze pokolenie pracowników pojawi się bez opóźnień. Dalsze dowody sugerują również, że czasami kanibalizm synowski może występować jako produkt uboczny cuckoldry u ryb . Samce spożywają lęgi, które mogą obejmować ich własne potomstwo, jeśli uważają, że pewien procent czerwiu zawiera materiał genetyczny, który nie należy do nich.

Nie zawsze rodzic kanibalizuje potomstwo; u niektórych pająków zaobserwowano, że matki karmią się swoim potomstwem, co jest ostatecznym zaopatrzeniem matki dla dzieci, znanym jako matryfagia .

Dinozaur Coelophis był kiedyś podejrzewany o praktykowanie tej formy kanibalizmu, ale okazało się to błędne, chociaż mógł to zrobić Deinonychus . Podejrzewa się, że szczątki szkieletu osobników niedojrzałych z brakującymi częściami zostały zjedzone przez inne Deinonychus , głównie dorosłe osobniki.

Dzieciobójca

Dzieciobójstwo to zabicie niedojrzałego zwierzęcia przez dorosłego osobnika tego samego gatunku. Dzieciobójstwu często, choć nie zawsze, towarzyszy kanibalizm. Często występuje u lwów ; samiec lwa wkraczający na terytorium rywalizującej dumy często zabija wszystkie istniejące młode spłodzone przez inne samce; to sprawia, że ​​lwice szybciej się rozgrzewają, umożliwiając atakującemu lwu spłodzenie własnego potomstwa. To przykład kanibalistycznego zachowania w kontekście genetycznym.

U wielu gatunków Lepidoptera , takich jak Cupido minimus i mącznik indyjski , pierwsze larwy, które się wylęgają, zjadają inne jaja lub mniejsze larwy rośliny żywicielskiej, zmniejszając konkurencję.

Kanibalizm wewnątrzmaciczny

Kanibalizm wewnątrzmaciczny to zachowanie niektórych gatunków mięsożernych, w których podczas zapłodnienia powstaje wiele zarodków, ale rodzi się tylko jeden lub dwa. Większe lub silniejsze zjadają swoje mniej rozwinięte rodzeństwo jako źródło składników odżywczych.

W adelofagii lub embriofagii płód zjada embriony rodzeństwa, podczas gdy w oofagii żywi się jajami.

Adelfofagia występuje u niektórych ślimaków morskich ( calyptraeidae , muricids , vermetids i buccinidae ) oraz u niektórych morskich pierścienic ( Boccardia proboscidia in Spionidae ).

Wiadomo, że kanibalizm wewnątrzmaciczny występuje u rekinów lamnoidów , takich jak rekin tygrysi piaskowy i salamandra plamista , a także u niektórych ryb doskonałokostnych . Podejrzewa się, że chimera z okresu karbońskiego, Delphyodontos dacriformes , praktykowała wewnątrzmaciczny kanibalizm , również z powodu ostrych zębów u młodych (lub prawdopodobnie abortowanych) osobników młodocianych oraz obecności kału w jelitach osobników młodocianych.

Ochrona przed kanibalizmem

Zwierzęta wyewoluowały w zakresie ochrony, aby zapobiegać potencjalnym drapieżnikom, takim jak ich własny gatunek, i odstraszać je. Wiele jaj płazów jest galaretowatych i toksycznych, co zmniejsza ich jadalność. Często dorośli składają jaja w szczelinach, dziurach lub pustych miejscach gniazdowania, aby ukryć jaja przed potencjalnymi współgatunkowymi drapieżnikami, które mają tendencję do spożywania jaj w celu uzyskania dodatkowych korzyści żywieniowych lub pozbycia się konkurencji genetycznej. U płazów rozwój pozawodnego składania jaj pomógł zwiększyć przeżywalność ich młodych poprzez ewolucję żyworodności lub bezpośredniego rozwoju. W przypadku pszczół działania policyjne mają na celu zakazanie reprodukcji pracowników, w ramach których pracownicy kanibalizują inne zniesione jaja. Złożone jaja matki mają inny zapach niż jaja robotnic, co pozwala robotnicom na rozróżnienie między nimi, co pozwala im pielęgnować i chronić złożone jaja matek, zamiast je kanibalizować. Obecność rodziców w miejscach lęgowych jest również powszechną metodą ochrony przed dzieciobójstwem popełnianym przez osobniki współgatunkowe, w której rodzic demonstruje zachowania obronne, aby odpędzić potencjalnych drapieżników. Nakłady rodziców na noworodki są na ogół wyższe we wczesnych stadiach rozwoju, kiedy zachowania takie jak agresja, zachowania terytorialne i blokowanie ciąży stają się bardziej widoczne.

Plastyczność morfologiczna pomaga w indywidualnym wyjaśnieniu różnych stresów drapieżniczych, zwiększając w ten sposób indywidualne wskaźniki przeżycia. Wykazano, że kijanki japońskiej żaby brunatnej wykazują plastyczność morfologiczną, gdy znajdują się w środowisku o wysokim stresie, w którym występował kanibalizm między kijankami a bardziej rozwiniętymi osobnikami. Zmiana ich morfologii odgrywa kluczową rolę w ich przetrwaniu, tworząc masywniejsze ciała po umieszczeniu w środowiskach, w których obecne były bardziej rozwinięte kijanki, aby utrudnić połknięcie ich w całości przez osobniki. Zmiany w diecie między różnymi etapami rozwoju również ewoluowały, aby zmniejszyć konkurencję między każdym etapem, zwiększając w ten sposób dostępność pożywienia, dzięki czemu zmniejsza się prawdopodobieństwo, że ludzie zwrócą się do kanibalizmu jako dodatkowego źródła pożywienia.

Kanibalizm w mediach

Kanibalizm jest tematem horrorów od lat 80. XX wieku. Ten gatunek nazywa się filmami o kanibalach . W Planet Dinosaur przedstawia dwóch mażungazaurów walczących o zjedzenie siebie nawzajem.

Kanibalizm był również przedmiotem gier wideo . Niedawno kanibalizm został przedstawiony w pozytywnym świetle, a gry wideo, takie jak Ark: Survival Evolved , zachęcają wirtualne postacie graczy do zjedzenia się nawzajem.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • MA Elgar i Bernard J. Crespi (red.). 1992. Kanibalizm: ekologia i ewolucja kanibalizmu wśród różnorodnych taksonów Oxford University Press, Nowy Jork. (361 stron) ISBN  0-19-854650-5