Sobota 27. listopadu 2021, svátek má Xenie
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet

Lidovky.cz

Darwinova česká radost

Česko

Jak medúzy dosáhly jiným způsobem téhož cíle jako obratlovci, ukázali čeští vědci

Jedno z velkých tajemství evoluce zraku odhalili vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR.

Drobná medúza čtyřhranka trojitá (Tripedalia cystophora) prozradila mezinárodnímu týmu vedenému českým genetikem Zbyňkem Kozmikem pozoruhodnou evoluční peripetii oka. Zprávu o jejich objevu zveřejnil prestižní vědecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences 1. července.

Studie tak vyšla přesně v den stopadesátiletého výročí přelomové přednášky, ve které byla na mimořádném zasedání britské Linnean Society představena světu evoluční teorie Charlese Darwina a Alfreda Russela Wallace.

Charles Darwin si uvědomoval, že evoluce tak dokonalého orgánu, jakým je oko, „se zdá být v nejvyšším stupni absurdní“. V knize O původu druhů proto věnoval hypotézám o evoluci oka zvláštní oddíl. Molekulární genetika mu s odstupem času dává za pravdu.

Orgány pro vnímání světla se vyvinuly do nejrůznějších podob. Od jednoduchých světločivných skvrn přes složené oči hmyzu až po komorové oko savců vybavené čočkou. Všechny typy oka jsou tvořeny dvěma základními komponentami. Nacházejí se v nich molekuly zachycující světlo, s jejichž pomocí mění zrakové buňky energii fotonů na biochemické signály. Další nedílnou součástí jsou pigmenty usměrňující dráhu světla. Oči obratlovců a bezobratlých živočichů se od sebe nápadně liší jak typem světločivných molekul, tak i typem očních pigmentů. Dravé medúzy na očích nesmějí šetřit Zbyněk Kozmik a jeho kolegové se už delší dobu zabývají medúzou čtyřhrankou, která je vybavena spoustou různých očí. Na jejím zvonovitém těle jsou oči nahlučeny do čtyř útvarů zvaných rhopalia. Každé rhopalium nese čtveřici oček s poměrně jednoduchou stavbou a k tomu navíc ještě dvojici očí, která svým anatomickým uspořádáním nápadně připomínají dokonalé komorové oko vývojově mnohem pokročilejších tvorů.

Pro čtyřhranku není takové oko zbytečným luxusem. Na rozdíl od jiných medúz žije jako dravec, který nečeká, co jí voda přinese. Sama pronásleduje kořist a dobrý zrak je pro ni životně důležitý. Nic na tom nemění fakt, že postrádá mozek, kterým by informace z očí důkladněji zpracovávala.

Série náročných experimentů, na nichž se vedle českých vědců Zbyňka Kozmika, Jany Růžičkové, Kristýny Jonákové, Pavla Vopálenského, Iryny Kozmikové, Hynka Strnada, Václava Pačese a Čestmíra Vlčka z ÚMG AV ČR podíleli i japonští biologové Jošifumi Macumoto a Šoji Kawamaura z tokijské univerzity a Joram Piatigorsky z amerického National Institute of Health, odhalila, že si čtyřhranka buduje oči šokujícím způsobem.

Základní stavební prvky jejího komorového oka - světločivné molekuly a oční pigmenty - se ze všeho nejvíce podobají komponentám komorového oka obratlovců. Od světločivných molekul a očních pigmentů jiných bezobratlých tvorů se dramaticky liší.

Tento objev postavil vědce před řadu znepokojivých otázek. Medúzy patří k primitivním živočichům, kteří se záhy oddělili od evoluční větve vedoucí k dalším bezobratlým tvorům a následně i k obratlovcům. Co dokazuje podobnost v konstrukci oka medúzy a obratlovců? Zdědili komorové oko od jakéhosi ještě primitivnějšího společného předka?

Kozmik a spol. upřednostňují poněkud jiné vysvětlení. Ve své studii představili celou řadu indicií, které dokazují, že se oči medúz a obratlovců vyvinuly podobným způsobem nezávisle na sobě. Svědčí o tom například skutečnost, že čočku v oku medúzy a obratlovců tvoří úplně jiný typ bílkoviny.

Předci čtyřhranek i předchůdci obratlovců si nesli v dědičné informaci obdobné geny, které však neměly se zrakem nic společného. Naléhavá potřeba sledovat dění kolem si u obou skupin živočichů vynutila sérii evolučních změn, jež vyústily ve vznik komorových očí využívajících tyto geny k zachycení světla. Medúzy a obratlovci včetně člověka si podle nich vytvářejí velmi podobné světločivné molekuly a oční pigmenty.

Kdyby si mohl studii českých vědců přečíst Charles Darwin, měl by z ní zcela nepochybně radost. Před 150 lety neměl k dispozici genetiku, jejíž základy položil Johann Gregor Mendel až v roce 1865. Mendelovi pokračovatelé však metodami molekulární biologie dokazují, že se Darwinovy úvahy o evoluci oka přesto ubíraly správným směrem.

Autor:

ANALÝZA: Případ Kenosha. Média si napsala vlastní verzi

Premium Půlka Ameriky si udělala z Kylea Rittenhouse, jenž zastřelil dva lidi, vzorovou karikaturu bílého rasisty s puškou, a...

Pět nejčastějších chyb, které Češi dělají v penzijním spoření

Premium Ve starém „penzijku“ si na důchod spoří více než tři miliony Čechů a v nových fondech už přes 1,3 milionu lidí. Stát...

Strach se do lidí pouští jako jed. Horší než covid je hysterie, říká herec Dušek

Premium Je hercem, režisérem, scenáristou, moderátorem. Renesančního ducha zřejmě Jaroslav Dušek zdědil po svém rodu s modrou...

Bolí vás nohy? Soutěžte o 3 000 Kč na vložky MEDICOVI
Bolí vás nohy? Soutěžte o 3 000 Kč na vložky MEDICOVI

Ať už musíte celý den pobíhat za miminkem nebo běháte jen tak pro radost v lese. Možná vás trápí propadlá klenba nebo vás po celém dni bolí nohy....

Mohlo by vás zajímat