Český výzkum malých rybek doplňuje Darwinovu teorii

Asi před patnácti lety se obrátila Správa chráněné krajinné oblasti Kokořínsko na odborníky z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky Akademie věd v Liběchově. Správa potřebovala zjistit, jaké ryby vlastně plavou v potoce Pšovka, který se vlévá do Labe v Mělníku. A v něm vědci chytili zvláštní rybu - sekavce.

Podivné ryby

"Viděl jsem ho poprvé v životě. Potok přitom teče pouhých sedm kilometrů od ústavu," říká Petr Ráb, vedoucí laboratoře genetiky ryb z liběchovického Ústavu živočišné fyziologie a genetiky. "No, a tím to všechno začalo," dodává.
Sekavci jsou totiž podivné rybky. Neplavou ve vodě, ale žijí zahrabány na dně čistých potoků jako červi. Živí se drobnými organismy dna. Samec dosahuje velikosti osmi centimetrů, samice až patnácti. Nad středozemní linií, tedy tam, kam spadá i území Česka, se vyskytují pouze tři druhy sekavců. Vědci ke svému překvapení zjistili, že tyto tři druhy se mohou mezi sebou křížit, a tak vytvářet křížence - hybridy. "U rostlin a u hmyzu je křížení běžné, avšak u obratlovců nikoli," poznamenává Petr Ráb.
Navíc genetický materiál hybridních samic byl velmi často nezvyklý. Obvykle mají organismy vždy dvě sady chromozómů, dva genomy: Jeden přinesený spermií od otce, druhý z vajíčka od matky. U sekavců to však neplatilo.
"Máme i případy, kdy v jednom jedinci najdeme genomy všech tří druhů," říká Petr Ráb. "Při oplození se totiž stane chyba a přidá se genom navíc. Tyto tři genomy se mohou nejrůzněji kombinovat, dokonce se mohou vyskytnout i genomy čtyři." Zajímavé je, že to sekavcům neškodí.

Sekavci se sami klonují

Se sekavci je spojena ještě další podivnost. Dokážou se totiž rozmnožovat nejen běžně, spojením spermie a vajíčka, ale také unisexuálně. To znamená, že spermie samce sekavce v těle samičky pouze odstartuje dělení vajíčka, ale pak se rozpustí, aniž by pronikla do jádra vajíčka a předala tam samečkovy geny. Nová rybka je tak přesnou kopií samičky, vlastně jejím klonem. Z českých obratlovců se tak rozmnožuje ještě karas stříbřitý.
Mezi další pozoruhodnosti sekavců patří i skutečnost, že v jejich vajíčku zůstává stejný počet chromozómů jako v normální buňce, přestože u obratlovců - a tedy i u člověka - pohlavní buňky při dělení a zrání polovinu svých chromozómů vyloučí.
Studium sekavců se nyní začalo rychle rozvíjet. Mimo jiné také proto, že do ústavu v Liběchově se jezdí spousta vědců učit preparovat rybí chromozómy. Takže sem výzkumníci začali dostávat samice sekavců z Polska, Francie i Jugoslávie.

Příroda je mnohotvárnější, než vědci mysleli

"Získali jsme dostatek informací, abychom se mohli na zmatek, který příroda nabídla, podívat ze správného úhlu, a abychom mohli odpovědět na otázku, jestli je unisexuální rozmnožování sekavců u nás jedinečná záležitost," říká Petr Ráb.
Ukázalo se, že unisexuální rozmnožování je u sekavců velmi rozšířené. Hybridi vznikají vícekrát na různých místech Evropy.
K čemu jsou všechna tato zjištění dobrá? Ukazuje se nyní, že vývoj druhů nemusí probíhat jen postupně štěpením, jak to popsal Darwin, nebo vzájemnou přeměnou jednotlivých druhů při změně životních podmínek. Vývoj druhů může probíhat i křížením, hybridizací. Dva nebo tři druhy se náhodně sejdou a dají vznik další formě. Podle Petra Rába ostatně existují náznaky, že jeden ze tří nalezených druhů sekavců byl původně hybridem.
Nová zjištění tak ukazují, že obecné mechanismy vzniku druhů jsou stejné, ať se jedná o rostliny, nebo o živočichy. Živočichové prostě zkoušejí, co všechno jim příroda dovolí. A ta jim dovoluje víc, než si vědci donedávna mysleli.

Autorka je dramaturgyní televizního magazínu vědy a techniky Popularis