Kérész szubimágó (Fotó: Kriska György)
A fénypolarizáció érzékelésével kapcsolatos kutatásainkban központi szerepet játszanak a kérészek, ezért az alábbiakban egy kicsit részletesebben is megismerkedünk ezzel az ősi rovarcsoporttal.
A kérészek (Ephemeroptera) rendje viszonylag kicsi, kb. 3330 ismert fajukat 440 nemzetségbe és 40 családba sorolják. Világszerte körülbelül 1000 faj vár még leírásra. Már a karbon korban is létezett rovarcsoport egykor sokkal fajgazdagabb volt. Sok kérészfaj maradványait megtalálták borostyánban. Egyes feltételezések szerint ennek az lehet a legfőbb oka, hogy a gyantától ragacsos kidölt fatörzsek vízszintesen poláros fényt tükröztek, ami megtévesztette és magához vonzotta a pozitív polarotaxissal vizet kereső vízirovarokat, mint például a kérészeket.
A törékeny testű áttetsző szárnyú rovarok nem táplálkoznak, többnyire csak néhány napig élnek. Kifejlett alakjuk rövid életére utal tudományos nevük is (Ephemeros: egy napig élő, pteron: szárny). Szűkre szabott életük egyetlen feladata az utódnemzedék létrehozása. A kifejlett állatok fején rövid csápok és nagy összetett szemek vannak. A Baetidae és Leptophlebiidae család hím egyedeinél turbánszem alakul ki, amely egy terjedelmes turbánalakú felső és egy alatta elhelyezkedő gömbölyű összetett szemből áll. A turbánszem felső részével ismerik fel a hímek a nőstényeket az alkonyati égbolt világos hátterénél, alulról megközelítik őket, majd a levegőben párzanak velük.
Kérész (Ephemeroptera) szubimágók. (a) Erezett kérész (Heptageniidae) – 12 mm. (b) Hím Baetis rhodani szubimágó – 1 cm (Fotó: Kriska György)
A kérészek hártyás szárnyaikat nyugalmi helyzetben összecsapják a testük fölött. Az alsó permből származó első kérészeknek még két pár egyforma szárnyuk volt, de a harmadidőszaki Balti borostyánkőből kimutatott fajoknál már a hátsó szárny redukcióját figyelhetjük meg. A 2. pár szárny néhány fajnál (Cloeon, Caenis) teljesen elcsökevényesedett. A tor három szelvényből áll, ezek viselik a lábakat. A hímeknél az első lábpár rendszerint hosszabb, a középső és a hátsó lábpár viszont egyforma hosszúságú. Lábak közül az elsők működésükben helyettesíthetik az igen rövid csápokat. A potroh 10 szelvényből áll. A hímeknél a 9. szelvény ventrális oldalán a több ízből álló ivarlábak és a középső dorzális részen pedig a penis nyúlványok tűnnek a szemünkbe. A hím ivarkészülékek alakja fajonként változó, jó határozóbélyeg. A nőstények ivarnyílása a 7-8. potrohszelvény ventrális oldalán nyílik. A testvégen két vagy három hosszú, fonálszerű nyúlvány található. A két szélső a farktoldalék, míg a néha hiányzó középső, a végfonál. A kérészek testhossza 3-35 mm között változik. A kifejlett egyedek nem táplálkoznak, bélcsatornájukat levegővel pumpálják fel, ezért potrohuk gyakran üvegszerűen áttetsző.
A fajok többsége az esti órákban rajzik. Ilyenkor az utolsó lárvaalak, a nimfa a vízfelszínre úszik, vagy kimászik a szárazra, ahol néhány perc alatt előimágóvá, szubimágóvá vedlik. Az előimágó a kifejlett kérészhez hasonló szárnyas rovar, amely még egy vedlést követően válik ivarérett imágóvá. A szubimágók színei kevésbé élénkek szárnyaik opálosak, farktoldalékaik rövidebbek, mint az imágóké. A szubimágók nem minden faj esetében jelennek meg, a tiszavirágnál (Palingenia longicauda) például csak a hímeknek van szubimágó alakja, a lárvabőrből kibújó nőstények rögtön párzóképesek.
Dunavirág (Ephoron virgo, Polymitarcyidae) szubimágó imágóvá való vedlése (Fotó: Kriska György)
A kérészeket rajzásuk helye alapján három csoportba sorolhatjuk: mindvégig a víz fölött rajzó fajok; szárazföld fölött rajzó, de a vízzel vizuális kontaktusban maradó fajok; a víztől távol rajzó, a vízfelszínnel vizuális kapcsolatot nem tartó fajok. A szárazföld fölötti kérészrajzáskor a hímek általában kisebb csapatokba verődnek egy jól látható tereptárgy körül és megkezdik felfelé emelkedő, majd süllyedő násztáncukat.
A rajokba repülő nőstényekre a hímek alulról csapnak le és párzanak velük. A megtermékenyítést követően a nőstények kitojják petecsomójukat. Egy petecsomó gyakran 6000-8000 petét is tartalmaz. A petés nőstények a vízhez repülnek, hogy a potrohvégükön csüngő petecsomójukat a vízbe juttassák. Egyes fajoknál a nőstények jelentős, akár 50%-os aránya is szűznemzéssel szaporodik. A megtermékenyítetlen petékből csak nőstények fejlődnek ki. Néhány kérészfajnál az elevenszülés (ovoviviparia) is előfordul (pl. Cloeon dipterum), amikor a nőstények nem petéket, hanem lárvákat juttatnak a vízbe. Az áramló vizekben élő fajoknál a nőstények a folyásiránnyal ellentétesen repülnek a víz fölött, mielőtt a vízfelszínre ereszkedve lerakják petéiket. E kompenzációs repülésükkel a vízbe kerülő peték elsodródását ellensúlyozzák.
A kérészek petéiből kikelő lárva 05,-3 éves fejlődése során 15-16-szor vedlik és a szárnyhüvelyek nagysága, színezete alapján 5 fejlődési stádiumot különíthetünk el. A lárvák Közép-Európában elsősorban az áramló vizek lakói, csak a Cloeon és a Caenis fajok élnek állóvizekben is.
A lárvatest elején a fejet találjuk, amelyen felismerhetők az összetett szemek, a két csáp és a rágótípusú szájszervek. A fej mögött a háromszelvényű tor következik, amely a lábakat viseli. Az idősebb lárváknál a középső szelvény dorzális részén a szárnyhüvelyek figyelhetők meg, amelyekben a szárnyak fejlődnek. A fejlett nimfák (utolsó stádiumú lárvák) elülső szárnyhüvelyei sötét színűvé válnak az átváltozás közeledtével.
A tor hasi oldalán találhatjuk a járóláb típusú ízelt lábakat. A potroh 10 szelvényből áll és a lemez, vagy pamacs alakú tracheakopoltyúkat viseli. A kopoltyúpárok száma rendszerint 7 pár és alakjuk az egyes családokra, fajokra jellemző. A potrohon lévő kopoltyúk mellett ritkán az alsó álkapocs tövében is lehetnek ilyen légzőszervek. Az utolsó szelvényen 2 vagy 3 hosszú potrohfüggeléket találunk.A lárvák különböző vízsebességekhez alkalmazkodva eltérő testalakot vehetnek fel. A háthasi irányban lapított, fedetlen kopoltyús fajok rohanó hegyipatakokban élnek.
Gyors folyású vizekben élő lapított testű kérészlárvák (Heptageniidae) testfelépítése – 1 cm (Fotó: Kriska György)
A hengeres testalkatú fajok, mérsékeltebb vízfolyásnál vagy állóvizekben élő állatok (pl. Cloeon, Baetis, Potamanthus).
Elevenszülő kérész (Cloeon dipterum, Baetidae ) lárvája – 6 mm (Fotó: Kriska György)
Folyamvirág (Potamanthus luteus, Potamanthidae) lárva – 17 mm (Fotó: Kriska György)
A lapítottabb, kopoltyúfedős fajok, lassúfolyású, vagy állóvízi körülmények között, az iszapfelszínen és az iszapban élnek (pl. Ephemerella, Caenis).
Serratella ignita (Ephemerellidae) lárvák – 9 mm (Fotó: Kriska György)
Törpekérész (Caenidae) lárvák – 9 mm (Fotó: Kriska György)
A patakok és folyók üledékében élnek az ásó életmódot folytató lárvák (Palingenia, Ephemera, Ephoron). Erős lábaik, szorosan a testhez simulnak. Fonalas tracheakopoltyúik ferdén hátra hajolva a hátoldalon helyezkednek el, hogy ne akadályozzák az iszapban való előrehaladást. Elülső lábaik ásásra módosultak és az erős rágók szintén hasznos ásó-, és fúrókészülékek. Táplálékként a hordalék szerves anyagát, apró élőlényeket, baktériumokat, mikroalgákat hasznosítanak.
Dunavirág (Ephoron virgo, Polymitarcyidae) lárvák ásás közben – 15 mm (Fotó: Kriska György)
A kérészlárvák biomasszája a folyóvizekben, hegyi patakokban meghaladhatja az árvaszúnyog lárvákét, ezért igen fontos haltáplálék szervezetek.
Forrás