Živé organizmy ovládly celý svět a obsadily téměř všechny biotopy. Některé z nich jsou stále ještě málo probádané, takže vědcům přinášejí každoročně další a další překvapení. Jedním z takových biotopů jsou i prostory pod našima nohama v zemském „suterénu“.
Když se řekne půdní biotop, představíme si nejspíš hromadu hlíny a v ní tu a tam nějakou tu žížalu, maximálně nějakého brouka. Někdy si možná ještě vzpomeneme na zahradu plnou krtinců. To je asi tak všechno. Přitom půdní biotopy kypí až překvapující pestrostí života.
Skáče jako blecha
Z okem téměř neviditelných živočichů žije v půdě skupina chvostoskoků (Collembola), drobných bezobratlých tvorečků s měkkým, mnohdy průhledným tělíčkem. Typické je pro ně, že jim na třetím zadečkovém článku vyrůstá jakási vidlice (furkula). Pomocí ní dokáží skákat jako blechy a pohybují se tak i na (pro ně) dost velké vzdálenosti. Živí se většinou rozkládajícími se rostlinnými zbytky, jiní žerou šťavnaté části rostlin, další řasy, houby a lišejníky, někteří i zbytky živočišného původu.
Hmyzenky (Protura) jsou další samostatnou třídou bezobratlých, žijících v hlubších vrstvách půdy. Mají štíhlé, dlouhé a obrvené tělo (0,5 až 2,5 mm) a nemají oči ani tykadla, jejichž funkci převzal první pár nohou. V těsném prostředí překáží každý výčnělek těla, a tak musely v evoluci zredukovat, co se jen dalo.
Nejtypičtějším zástupcem pravého půdního hmyzu naší fauny je však bezesporu krtonožka (Gryllotalpa gryllotalpa) dorůstající až 5 cm délky. Tento příbuzný kobylek a koníků se vzdal skákání, aby se mohl pohybovat pod povrchem země, stejně hbitě vpřed i vzad. Přední nohy se změnily na mohutné hrabavé nástroje, pomocí nichž hloubí chodbičky, zbylé končetiny jsou subtilnější a slouží spíše k odrážení. Živí se hlavně hmyzem a plži, příležitostně okusuje i kořínky nebo listy rostlin.
Na všech kontinentech jsou si podobní
Někteří podzemní savci kupodivu vytvořili v odlišných částech světa morfologicky velmi podobné linie – na první pohled vypadají jeden od druhého téměř k nerozeznání. Jedná se zejména o tři odlišné savčí čeledi – Talpidae (krtkovití), Chrysochloridae (zlatokrtovití) a Notoryctidae (vakokrt písečný – monotypická čeleď).
Všechny mají mnoho shodných znaků, které si vytvořily v rámci adaptace na život v podzemí – silné hrabavé přední a relativně slabé zadní končetiny, krátkou srst a ocas, redukovaný zrak, čenich krytý tuhým mozolem a poměrně malý počet mláďat. Živí se vesměs bezobratlými a drobnými obratlovci.
Podzemní vačnatec
Nejodlišnější z nich je asi jediný žijící zástupce vakokrtů, vakokrt písečný (Notoryctes typhlops). Jedná se o 12 až 15 cm, tedy jako myš velkého vačnatce s dlouhou, jemnou a zlatově lesklou srstí, žijícího v písečných oblastech Austrálie. Vakokrti jsou dodnes málo probádaná zvířata, která jsou vědecky popsána pouze z několika málo odchycených exemplářů. Ještě v 70. letech minulého století byla za odchycení živého vakokrta vypisována vysoká finanční odměna.
S určitostí dnes víme, že vakokrt je zvíře zcela slepé s noční aktivitou, které má zakrnělé oči (zůstal zachován pouze zrakový nerv) a nemá ušní boltce. Za potravu mu slouží různé druhy drobného hmyzu a jeho larvy. Podle obsahu žaludku odchycených jedinců je však zřejmě schopen ulovit a pozřít i mláďata scinků a jiných drobných plazů.
Vakokrt písečný pomocí silných předních nohou doslova plave v jemném pouštním písku 10 až 20 centimetrů pod povrchem. Může se však zahrabat až do hloubky okolo dvou metrů – mívá až 2,5 metru hluboké nory. Na povrch písku patrně nikdy nevylézá. Pod povrchem se orientuje dobře vyvinutým čichem a podle všeho přijímá tekutiny jen ze své potravy.
Jak se orientuje zlatokrt?
Všech 18 známých druhů zlatokrtů je vázáno na subsaharské oblasti Afriky. Narozdíl od vakokrta jsou však stejně velcí zlatokrti schopni obývat i chladné subalpínské biotopy, kde může teplota spadnout až k bodu mrazu. Přizpůsobili tomu i svoji tělní teplotu, která u některých druhů kolísá v rozmezí 27 – 37°C. Jsou schopni na určitou dobu upadat i do stavu strnulosti.
Zlatokrti se ve svém biotopu musí umět výborně orientovat. Donedávna odborníci předpokládali, že základním vodítkem jsou pro ně informace přenášené vzduchem, ale podle nejnovějších výzkumů zde daleko větší roli hrají seismické vibrace. Poslední výsledky potvrdily, že díky nim je zlatokrt schopen například najít i kolonii termitů ukrytou kdesi v půdě, jejíž typ samozřejmě orientaci podzemnímu obyvateli usnadňuje či komplikuje. Odpovědi na tyto otázky v současné době zoologové stále zkoumají.
Živá spižírna
Zbývající čeledí, která patří do trojice navzájem si podobných tvorů, jsou krtkové, kteří jsou však ve světě nejrozšířenější. Jako jediní nemají čenich kryt tuhým mozolem, několik zástupců této čeledi postrádá hrabavé nohy a má dlouhý ocas.
Pomineme-li dvojici kuriózně vzhlížejících vodních vychucholů (Desmaninae), kteří nejsou tolik svázáni s podzemním biotopem, je celá tato čeleď zastoupena zejména pravými krtky. Ti mají čenich spíše rejsčího typu. Žijí jako předchozí dvě čeledi samotářsky, jsou teritoriální a své území velmi agresivně střeží.
Pod povrchem půdy si vyrývají důmyslný systém chodeb, ve kterém se výborně orientují. Tento labyrint užívají několik let, ale jsou schopni i sezónní migrace. V jejich chodbách můžeme najít i jakousi spižírnu, ve které si dovedou nastřádat na hubenější časy až dva kilogramy žížal, které předtím šikovně znehybní kousnutím do nervového centra. Žížaly tak zůstávají živé, aniž by se „kazily“, a krtek pak má pořád dostatečnou zásobu čerstvé potravy.
Podzemní rekordman
Nejkurióznějším druhem čeledi je asi americký krtek hvězdonosý (Condylura cristata), který má jako jediný viditelné oči a poměrně dlouhý ocas. Obývá především mokřadní oblasti Severní Ameriky a v jeho jídelníčku najdeme i ryby a korýše. Na čenichu má 22 zvláštních hmatových výrůstků, které však podle posledních výzkumů mají nejen hmatovou, ale i elektrorecepční funkci. Vědci zjistili, že když krtek narazí na něco, co by pro něj mohlo být lahůdkou, trvá jeho mozku jen asi 8 milisekund, než se rozhodne, zda se opravdu jedná o potravu.
To je taková rychlost, že to lidské oko ani nezaznamená. Výzkumnému týmu se jej a jeho bleskovou výpravu za kořistí podařilo zachytit pouze díky speciální vysokorychlostní kameře.
Schopnost krtka hvězdonosého žít v podmáčené půdě byla nedávno předmětem zvláštního výzkumu, jehož závěry ukazují, že zvíře má relativně velkou vnitřní zásobárnu kyslíku, ale jeho tělo není příliš přizpůsobeno vydržet vyšší tlak vody. Krtek tedy zjevně při pohybu ve vodě používá metabolické pochody bez přísunu vzdušného kyslíku (anaerobní), které mu pomáhají v tomto typu prostředí přežít.
Sežerou i své sourozence
Hrabavé nohy, narozdíl od krtků zadní, se jako adaptace vyvinuly také u některých žab. Klasickým příkladem hrabavých žab je čeleď blatnicovitých (Pelobatidae). Ta má ještě navíc zadní končetiny opatřeny patními hrboly, které žabám v zahrabání pomáhají.
Blatnice žijí na písčitých půdách, kde zahrabané vyčkávají především na období rozmnožování. Například blatnice Scaphiopus bombifros takto přečkává v nehostinném pouštním období až do příchodu dešťů, které jí hlásí, že je čas se rozmnožovat. A protože v pouštích je vody málo, musí to stihnout rychle. Rozmnožování proto probíhá kvapně a masově ve vysychajících kalužích. Mláďata musí být dospělá dříve, než kaluž vyschne, aby byla dost silná na to se zahrabat do země. V extrémních případech jsou schopná sežrat i své mladší sourozence, aby měla dostatek živin.
Trochu větší červi
Pod povrchem však najdeme i obojživelníky, kteří hrabavé nohy postrádají úplně. I tady si však příroda vystačila s několika jednoduchými mechanizmy. Červoři (Gymnophiona) jsou beznozí červům podobní tropičtí obojživelníci, kteří mohou dosáhnout délky až 1,5 m. Jejich tělo je hadovité, jako u ostatních obojživelníků pokryto slizem a jsou rovněž vázáni na vlhko (čeleď Typhlonectidae z Jižní Ameriky je dokonce vodní). Jejich oči jsou překryty kožním nebo kostním lemem, takže jsou slepí Po stranách čenichu jim vyrůstá pár smyslových tykadélek (tentakul), pomocí nichž se orientují ve svém prostředí.
Pro pohyb v půdě mají přizpůsobenu lebku, která jim při rytí chodeb slouží jako beranidlo. Primitivní červoři mají ještě ústa koncová (terminální), pokročilejším se posunula na spodek hlavy, aby se rytí stalo efektivnějším. K tomu jim slouží také druhá sada čelistních svalů, označovaná jako musculus interhyoideus posterior. Ale i když chodby umí rýt dokonale, podle posledních výzkumů raději použijí k podzemním přesunům chodeb jiných větších tvorů, aby tak ušetřili energii.
Jsou to plazi?
Pravým oříškem evoluce se pro vědce stali dvouplazi (Amphisbaenia), jejichž příbuznost k jiným skupinám plazů není dodnes dořešena. Od hadů je odlišuje redukce pravé plíce (hadi mají stejně jako červoři redukovanou levou) a dvojnásobný počet tělních kroužků na jedno žebro.
Vývojem se přizpůsobili životu pod zemí a na povrchu se objevují jen po silných deštích, pokud voda zaplaví jejich chodby. Vyskytují se jen v tropech a subtropech.Vzhledem vypadají jako červi – válcovité tělo a příčně řazené šupiny podobné tělním segmentům. Zajímavý je například zeměryj floridský, který vypadá jako velká žížala, dlouhá 15 – 25 cm.
V půdě se nepohybují klasickým hadovitým pohybem, ale přímočaře a narozdíl od hadů také dovedou v zemi velmi obstojně couvat. Stejně jako červoři mají i dvouplazi kompaktní lebku k rytí, oči zanořené v kůži a nemají ušní otvory.
Jejich kůže není téměř připojena ke svalovině, je to tedy vlastně jakýsi pytel, který visí zvířeti na těle a kterým je zakotven v půdě, když hlava ryje chodbičku. Způsoby rytí jsou různé, čemuž odpovídá i tvar těla. Někteří hlavou doslova do půdy vrtají, jiní kývavými pohyby hlavy půdu v okolí vtlačují do stěn vznikajícího tunelu.
Nejkurióznější jsou dvounožky
Dvouplazi jsou draví. Svoji kořist loví pomocí klešťovitých, do sebe zapadajících zubů. Těmi se zakousnou do kořisti a otáčením těla okolo své osy jsou schopni z ní vytrhnout maso. Takto mohou zaútočit i na větší kořist.
Rozmnožují se živorodě i vejcorodě a podle posledních výzkumů je jejich reprodukční období spjato s obdobím dešťů a mění se také v závislosti na zeměpisné šířce.
Nejkurióznější skupinou dvouplazů jsou tři druhy dvounožek (Bipedidae), vyskytující se pouze v severozápadním Mexiku. Jak už název napovídá, narozdíl od zbylých tří čeledí mají dvounožky těsně za hlavou vyvinut pár krátkých předních nožiček, pomocí kterých se zahrabávají pod zem.
Podzemní stopaři
Mezi pravými hady jsou specialisty na život v půdě slepákovci (Scolecophidia). Jejich těla jsou hladká a válcovitá, aby dobře klouzala půdou. Kůže je na bocích, narozdíl od dvouplazů, pevně přirostlá. Při hledání potravy se spoléhají na svůj výtečný čich, jímž dokáží vystopovat mravence až k jejich příbytku.
Od pravých hadů je odlišují krátké čelisti, které svou délkou dosahují maximálně pod oko – u evolučně pokročilých hadů (Alethinophidia) dosahují čelisti dále, proto také mohou pořádně otevřít tlamu a nasoukat do sebe daleko větší kořist.
Jako u všech podzemních skupin živočichů i zde jsou ještě stále nacházeny nové druhy. V roce 1998 tak byl ve Venezuele popsán druh Typhlops ayarzaguenayi, v roce 2005 pak druh Letheobia greenwelli v Nigerii.
Co nového pod zemí?
• Zlatokrti jsou jako mnoho jiných podzemních zvířat jen málo probádaní. Tomu nasvědčuje i fakt, že se před nedávnem podařilo objevit v kopcovitých pastvinách jižní Afriky zcela nový druh této čeledi.
• Poslední výsledky ukazují, že červoři v čeledi Caecilidae jsou jako jediní obratlovci schopni použít celou plochu svého těla k pohybu. Také systém, jakým pod povrchem dýchají, se od jiných obojživelníků poněkud liší.
• Evoluční hádankou jsou pro vědce beznožky (Dibamidae). Tato skupina má evidentně spoustu shodných znaků s dvouplazy, jako je chybějící vnější ucho či nepoužívané nebo zakrnělé (rudimentální) oči. Biotop, ve kterém žijí, je podobný. Avšak kamenem úrazu je rozmnožovací systém těchto zvířat. Beznožky jsou vejcorodé a kladou jediné tvrdé vajíčko s vápenatou skořápkou. Tento jev se v říši plazů vyskytuje ještě u gekonů, což naznačuje příbuznost této skupiny právě s nimi.
• Maličký hádek slepák květinový (Ramphotyphlops brominus), měřící cca 15 cm, má ze všech hadů nejunikátnější rozmnožovací systém. Všichni tito slepáci se totiž rodí jako triploidní (tři sady chromozomů) samice, kterými zůstávají po celý život. Rozmnožují se jako jediní hadi partenogenezí (samobřezostí), což je sice z hlediska genetické bohatosti evolučně nevýhodná strategie, ale díky tomu se mohl dostat i na oceanické ostrovy a rozmnožit se tam. Paradoxně je to právě tento druh, který má z hadů největší areál rozšíření. O ten se mu postaral člověk, který slepáka květinového převezl spolu s výsadbovou hlínou na mnoho míst světa, kde se tento živočich stal posléze běžným.
