Kamenník (Plecoptera) má přibližně 3 500 známých druhů, z nichž 514 je běžných v Evropě. Jde o zástupce řádu hmyzu z kladu Polyneoptera s neúplnou metamorfózou. Dospělci jsou častější na jaře, a proto dostali své jméno – kamenné mušky. Všechny druhy potápek netolerují znečištění vody a jejich přítomnost v potoce nebo stojaté vodě je obvykle indikátorem dobré kvality vody.
Původ druhu a popis
Foto: Stonefly
Plecoptera (vážky) jsou malý řád exopterygotního hmyzu. Řád má dlouhou, ale poněkud roztříštěnou historii sahající až do raného permu. Mezi exempláři z baltského jantaru, jejichž stáří je připisováno především miocénu (před 38-54 miliony let), jasně vyčnívají recentní čeledi. Vědci již popsali 3780 druhů a nacházejí nové druhy po celém světě, z nichž 120 jsou fosilie.
Video: Stonefly
Pokamenníky patří do skupiny morfologicky primárních řádů hmyzu Polyneoptera. V rámci Polyneoptera vědci předložili různé hypotézy o taxonomickém rozdělení vážek, ale zatím nedošli ke konsenzu. Molekulární analýza nedokázala odhalit vztahy mezi různými skupinami a výsledky nejsou stabilní v závislosti na zvoleném modelu výzkumu a analyzovaných taxonech.
Zajímavost: Název “Plecoptera” doslova znamená “proutěná křídla”, ze starořeckého Pleinein (πλέκειν, “před tkaním”) a Pteryx (πτέρυξ, “křídlo”). To se týká složitého uspořádání jejich dvou párů křídel, která jsou membránová a na zádech se skládají naplocho. Vážky obecně nejsou silní letci a některé druhy jsou zcela bez křídel
Za zástupce řádu motýlů byli tradičně považováni protoperlári, objevení v období karbonu (pennsylvánské). Podle následných studií se ukázalo, že nejsou příbuzní motýlům. V roce 2011 byl poprvé popsán fosilní postýlka z období karbonu, která již v mnohém odpovídá současnému řádu.
Většina popisů fosilních pomníků z eocénu jsou členy pěti čeledí: Nemurids, Perlidae, Perlodidae, Taeniopterygidae a leuctrids. Člen čeledi Perlidae byl také nalezen v o něco mladším dominikánském jantaru, což bylo obzvláště překvapivé, protože na Antilách nebyli nalezeni žádní nedávní zástupci vážek (původ dominikánského jantaru).
Vzhled a vlastnosti
Foto : Jak vypadá kamenná muška
Kamenovky jsou protáhlý hmyz s poměrně měkkou kůží a válcovitým nebo mírně zploštělým obrysem těla. Obvykle jsou tmavé a nepříliš bohaté na barevné kontrasty. Některé čeledi mají slámový nebo nažloutlý odstín v kombinaci s tmavšími barvami, druh Chloroperlidae má nazelenalou barvu.
Pouze v (neevropské) čeledi Eustheniidae se vyskytují pestrobarevní živočichové. Křídla jsou průhledná nebo nahnědlá, zřídka s tmavými skvrnami. Leží naplocho na sobě v klidové poloze na zádech, často mírně prohnuté, částečně stočené kolem trupu. U mnoha druhů jsou křídla zkrácená a nefunkční (často jen u samců).
Zajímavost: Většina druhů má délku 3,5 až 30 mm. Největším druhem je Diamphipnoa s délkou těla asi 40 mm a rozpětím křídel 110 mm.
Hlava kameníka je posunuta dopředu, někdy mírně svěšená, často nápadně široká. Na hlavě hmyzu jsou dlouhá tykadla až do poloviny délky těla. Oči jsou složené, obvykle s velkým a polokulovitým vyklenutím. Hrudní buňky jsou přibližně stejně velké, přední část hrudníku (Prothorax) je často plochá, někdy rozšířená. Nohy jsou tenké končetiny, zadní nohy jsou delší než přední.
Jsou zde čtyři průsvitná křídla. Přední pár křídel je protáhle oválný, zadní pár je o něco kratší, ale mnohem širší. Žilnatina na křídlech je velmi výrazná a v závislosti na čeledi se liší výraznou příčnou žilnatinou. Břicho je vždy protáhlé. Ventrální a dorzální ploténky jsou volné, někdy prstencovitě srostlé se zadními segmenty. Je vidět deset segmentů břicha. Zadní část, zejména u samců, se často vyvine ve velmi výrazné a složitě navržené pářící orgány. Pár dlouhých ocasních vláken má v závislosti na rodině různou délku, někdy jsou velmi zkrácená a neviditelná.
Kde žije kamenná muška?
Fotografie: Hmyz poskakující mušky
Kamenné mušky se vyskytují po celém světě, kromě Antarktidy. Žijí na jižní i severní polokouli. Jejich populace jsou zcela odlišné, i když evoluční důkazy naznačují, že některé druhy mohly překročit rovník, než se znovu geograficky izolovaly.
Několik bezkřídlých druhů, jako je bentický porost z jezera Tahoe (Capnia lacustra) nebo Baikaloperla, jsou jediným hmyzem, o kterém je známo, že je výhradně vodní od narození do smrti. Někteří skuteční vodní brouci (Nepomorpha) mohou být také zcela vodní po celý život, ale mohou také nechat vodu cestovat.
Zajímavost: U larev potemníků (Perla marginata) byl v roce 2004 v krvi nalezen modrý hemocyanin. Do té doby se předpokládalo, že dýchání kamenných mušek, stejně jako všech druhů hmyzu, bylo založeno výhradně na tracheální metodě. V novějších studiích bylo zjištěno, že hemocyanin je hojnější u hmyzu. Krevní barvivo bylo nalezeno u mnoha dalších larev poštuk, ale zdá se, že je u mnoha druhů biologicky neaktivní.
Larvy kamenných much se nacházejí většinou pod kameny v chladných, neznečištěných tocích. Některé druhy lze nalézt na skalnatých březích studených jezer, v trhlinách ponořených kmenů a v troskách, které se hromadí kolem kamenů, větví a vodních mříží. V zimě se larvy často drží na betonových mostech přes potoky a některé druhy se v teplých pozdních zimních dnech vyskytují přímo na sněhu nebo odpočívají na plotech.
Na jaře a v létě lze dospělce nalézt odpočívat na kamenech a kládách ve vodě nebo na listech a kmenech stromů a keřů poblíž vody. Larvy obvykle žijí na tvrdých substrátech, jako jsou kameny, štěrk nebo mrtvé dřevo. Některé specializované druhy žijí hluboko v písku, jsou většinou velmi bledé s málo nasazenými (např. rody Isoptena, Paraperla, Isocapnia). Všechny druhy Plecoptera netolerují znečištění vody a jejich přítomnost v potocích nebo stojatých vodách je obvykle známkou dobré nebo vynikající kvality vody.
Co se živí potemník?
Foto: Stonefly
Jak je uvedeno výše, menší druhy jedí zelenou a rozsivky + detritus. Velké druhy jsou velkohlaví dravci se špičatými, zoubkovanými čelistmi a živí se 3-4 larvami denně nebo středně velkými mouchami. Dospělá perla — larva může být citlivá a po nemotorném doteku může kousat prsty. Kvůli hromadění tuků v těle mohou zvířata přežít měsíce bez potravy.
Strava může být značně variabilní v závislosti na stádiu a lokalitě. Zejména se vyvíjejí relativně malé a jemné kožní organismy, jako jsou larvy jepic a komárů.
Hlavní potravou larev postýlek jsou:
- larvy komárů;
- larvy pakomárů;
- larvy jepic;
- jiní drobní bezobratlí;
- řasy.
Larvy potápek se ukládají k zimnímu spánku až po úplném zamrznutí vody. Živí se po celý rok a neustále rostou a línají. Larvy velkých potemníků se během 2-3leté životnosti larev línají celkem 33krát. V prvním roce života se vyskytuje pouze 18 moltů. Stádium larev pro potápník je důležité jako hlavní růstové stádium pro vzcházení a výběr stanoviště.
Dospělé kamenné mušky, na rozdíl od nenasytných larev, nejsou predátory. Některé druhy dospělých potápek se vůbec neživí, ale pro býložravce slouží jako potrava povlaky řas na kůře, tlející dřevo a další relativně měkké substráty. Některé druhy mohou zdvojnásobit svou hmotnost po vylíhnutí před kladením vajíček. Dokonce i ve skupinách s výrazně redukovanými částmi úst je příjem potravy častější, než se dříve myslelo. Délka života potemníků je od několika dnů do několika týdnů.
Povahové rysy a životní styl
Foto: Vesnyanka
Larvy pokameníků jsou vodomilné, s výjimkou několika druhů, jejichž larvy žijí na vlhkých stanovištích na souši. Vykazují výraznou afinitu ke studeným, obvykle na kyslík bohatým vodám, s toky, které obývá výrazně vyšší počet druhů než vody stojaté. V souladu s tím jsou v severních a mírných zeměpisných šířkách druhově bohatší než v tropech.
U některých druhů se larvy mohou vylíhnout z vajíčka při teplotě vody 2 °C. Maximální přípustná teplota vody, i když je přizpůsobena teplejším vodám, je kolem 25 °C. Mnoho druhů se vyvíjí během zimy a líhne se brzy na jaře (zimní druhy). Letní druhy, které se vyvíjejí během letních měsíců, často vstupují do diapauzy během nejteplejších letních měsíců.
Zajímavost: Pohyb Stonefly za letu je limitován nízkou letovou efektivitou a nízkým sklonem k letu. V jedné britské studii zůstalo 90 % dospělých jedinců (bez ohledu na pohlaví) méně než 60 metrů od larválních vod, bez ohledu na to, zda byla oblast zalesněná nebo otevřená.
Larvy se vyvíjejí poměrně pomalu. Počet odkazů závisí na životních podmínkách. Ve střední Evropě je generační období obvykle jeden rok, u některých velkých druhů trvá vývoj několik let. Zimní druhy si často vybírají dutiny vzniklé po zmrznutí pod ledovým příkrovem vody, ale v tomto chladném prostředí nemohou létat a neustále opouštějí břeh. Mnoho druhů se raději skrývá v polotmavých úkrytech: pod mosty, na spodní straně větví a listů, ve štěrbinách kůry stromů. Jiní jsou jasně denní zvířata, která létají v jasném světle a vysoké vlhkosti.
Sociální struktura a reprodukce
Foto: Pár kamenné mušky
Na rozdíl od samic nejsou čerstvě vylíhnutí samci ještě schopni kopulace. Nějakou dobu jim trvá, než plně dospějí, zejména do doby, než povrch jejich těla a orgány kopulace ztvrdnou. Mužské reprodukční orgány se liší od jednoho druhu k druhému. Páření probíhá na zemi, přičemž se pohlaví mohou najít a rozpoznat podle zvuku substrátu. Muž “bicí” na břicho se specifickým rytmem a samice mu odpovídá. Převalování bubnu trvá několik sekund a opakuje se v pravidelných intervalech každých 5–10 sekund.
Vajíčka jsou kladena jako kompaktní vaječná hmota na hladinu vody několik dní po páření nebo po určité fázi zrání, v závislosti na druhu. Vaječná hmota se ve vodě rychle šíří. U některých druhů (např. čeleď Capniidae) se larvy líhnou ihned po uložení vajíček. Velmi málo rodů se rozmnožuje partenogeneticky. Samice může naklást až tisíc vajíček. Bude létat nad vodou a házet vajíčka do vody. Kamenec může také viset na skále nebo větvi a klást vajíčka.
Zajímavost: Kopulace trvá několik minut a několikrát se opakuje. Všechna vajíčka jsou však při prvním páření oplodněna, takže další shluky nemají biologický význam.
Vajíčka jsou pokryta lepivou vrstvou, která jim umožňuje přilnout ke kamenům, takže se nepohybují s pohybujícím se proudem. Vylíhnutí vajíček obvykle trvá dva až tři týdny, ale u některých druhů dochází k diapauze, kdy vajíčka zůstávají v období sucha nečinná a dozrávají pouze za správných podmínek.
Hmyz zůstává v larvální formě po dobu jednoho až čtyř let, v závislosti na druhu, a podstoupí 12 až 36 svlékání, než dosáhne dospělosti, aby se objevil a stal se dospělým suchozemským hmyzem. Samci se většinou líhnou o něco dříve než samice, ale časy se hodně překrývají. Před dozráním nymfy opustí vodu, přichytí se k pevnému povrchu a naposledy línají.
Dospělí jedinci obvykle přežívají jen několik týdnů a objevují se pouze v určitých obdobích roku, kdy jsou zdroje optimální. Dospělci nejsou silní letci a většinou se zdržují v blízkosti potoka nebo jezera, ze kterého se líhnou. Po spáření se životní síla kamení velmi rychle vytrácí. Samci žijí asi 1-2 týdny. Doba letu samic trvá o něco déle — 3-4 týdny; ale také umírají krátce po položení.
Přirození nepřátelé kamenných much
Fotka : Jak vypadá kamenná muška
Vzhledem k tomu, že kamenné mušky jsou pro vývoj larev závislé na chladné, dobře okysličené vodě, jsou velmi náchylné na vypouštění odpadních vod do vodních toků. Jakýkoli odtok, který snižuje obsah kyslíku ve vodě, je rychle ničí. I docela malé zdroje znečištění, jako je drenáž z farem, mohou zabít vážky v nedalekých tocích. Nadměrné zvýšení letní teploty vody navíc může vážky vyřadit z jejich stanoviště.
Hlavními nepřáteli larev potemníků jsou ryby + vodní ptactvo. Všežravé ryby jedí larvy ve velkém množství a malé ryby mohou jíst vajíčka vážek. Larvy jsou oblíbeným pokrmem ptáků žijících na mělčinách porostlých rákosím a další vodní vegetací.
Mezi ně patří:
- bdiváci;
- volavky;
- rybáci;
- kachny;
- bílí konipasci;
- černí rorýsové;
- včelaři zlatí;
- strakapoud velký atd.
Část vodních štěnic a plavých brouků se živí larvami potemníků. Malé larvy chytají sladkovodní hydry. Dospělé kamenné mušky se mohou dostat do sítí kulovitých pavouků, tuláků a tetragnathidů utkaných v blízkosti vodních ploch. Dospělé kamenné mušky chytají mouchy ktyr. Mezi plazy a savci nejsou žádní nepřátelé kamenných much.
Stav populace a druhů
Foto: Stonefly Insect
Je nepravděpodobné, že by nějaký druh poštěváčků byl zařazen do Červené knihy jako ohrožený nebo ohrožený. Důvodem je však to, že studium distribuce a velikosti populace tak rozmanité skupiny organismů je nesmírně obtížný úkol. Většina lidí navíc nechápe nebo nedoceňuje význam těchto malých tvorů ve sladkovodních ekosystémech.
Není pochyb o tom, že některé druhy potemníků jsou ohrožené a mohou být dokonce na pokraji vyhynutí. S největší pravděpodobností se jedná o druhy, které mají úzké ekologické nároky a žijí v unikátních biotopech, které nebyly narušeny lidskou činností. Přetížené čistírny odpadních vod vyhazovaly lidský odpad, který při chátrání spotřebovává veškerý kyslík.
V důsledku uvolňování toxických látek se výrazně snižuje počet potemníků, konkrétně:
- emise z továren a dolů;
- zemědělský odpad;
- lesnictví;
- městský rozvoj.
Kamenník čelí hrozbě znečištění z nerafinovaných zdrojů. Tento problém vzniká v důsledku nadměrného množství živin a sedimentů, které se dostávají do potoků, řek, rybníků a jezer z různých zdrojů, které je obtížné vysledovat. Mnoho druhů potemníků je zabito, protože přebytečné živiny a usazeniny pokrývají povrchy, kde se mají skrývat jejich larvy. Dnes svět vážně bojuje s těmito emisemi a ty postupně klesají.
