Vedci preskúmali úplný genetický základ azda najčudnejšieho zvieraťa: vtákopyska divného z Austrálie. Pomôže to pochopiť evolúciu cicavcov a tým i nás samých. Vtákopysk je nám z cicavcov najmenej príbuzný, no práve tento odstup je cenný. Lepšie pri ňom totiž vyniknú prvky geneticky definujúce jednak vtákopyska, jednak ostatné cicavce a človeka.
BRATISLAVA. Keď sa pozrieme na vtákopyska, vidíme akúsi zoologickú skladačku. Pripomína mýtické tvory zobrazené v stredovekých foliantoch, ktoré vznikli vo fantázii maliara skombinovaním znakov viacerých rozdielnych zvierat. Vtákopysk má takto kožuštek a hlavu cicavca, nohy vydry, chvost bobra a kačací zobák. Samice znášajú vajcia ako vtáky, no mláďatá dojčia ako cicavce. Samce navyše disponujú na zadných nohách jedovými ostrohami ako niektoré plazy. Jednoducho, vtákopysk predstavuje ozajstnú mätež anatomických znakov.
Genetická skladačka
Teraz sa ukázalo, že za čudným telesným vzhľadom nezaostávajú genetické útroby vtákopyska. S nezvyčajnými prvkami v nich sa rátalo vopred. Skutočnosť však prekonala všetky očakávania. Aj genetika vtákopyska je podobne pestrá skladačka ako jeho anatómia. DNA pre sekvenčný výskum pochádzala od jedinej samice vtákopyska. Bádatelia ju pomenovali Glennie. Zrejme podľa skutočnosti, že žije pri Glenrock Station v austrálskom federálnom štáte Nový Južný Wales.
Desať pohlavných chromozómov
Veľkosť genómu vtákopyska je v porovnaní s ľudským dvojtretinová. Tvoria ho približne dve miliardy párov dusíkových báz, čiže "písmen" DNA. Na porovnanie: človek 3,2 miliardy, myš 3,4 miliardy, sliepka miliardu, vačica 3,5 miliardy. Zatiaľ sa podarilo odhaliť 18 527 génov vtákopyska, kódujúcich bielkoviny. Opäť na porovnanie: človek 18 600 - 20 800, myš 23 500, sliepka asi 16 000, vačica 14 100. Vtákopysk má svoju základnú DNA rozdelenú do 52 chromozómov. Človek do 24, myš do 21, sliepka do 33, vačica do deväť.
Chromozómy vtákopyska sú zväčša malé, iba niekoľko je veľkých - tak ako pri plazoch. Nič zo spomenutého nie je zvlášť pozoruhodné. No pohlavie jedinca vtákopyska sa odvíja až od desiatich chromozómov. Samce majú päť X a päť Y. Počas kľúčového bunkového delenia, keď sa určuje pohlavie, vytvárajú akýsi reťazec. My ľudia máme iba jeden X, prípadne jeden Y. Na druhej strane chromozóm X vtákopyska pripomína vtáčí pohlavný chromozóm Z. Nuž a chromozómy zodpovedajúce našim X a Y nehrajú pri vtákopyskovi pohlavnú úlohu.
Gény oplodnenia, mlieka a jedu
Okrem spomenutých tvorov vrátane človeka vedci porovnávali DNA vtákopyska aj s genómom psa a dosiaľ celkom nedekódovanou DNA jaštera anolisa. Vtákopysk zdieľa asi 80 percent génov s cicavcami. Zvyšné s plazmi, obojživelníkmi, vtákmi a rybami. Genóm vtákopyska zahŕňa plazie i cicavčie gény, ktorých bielkovinové produkty uľahčujú oplodnenie vajíčka. Cicavčie mliečne gény - tie teda vznikli ešte pred odčlenením línie vtákopyska od ostatných cicavcov. Gén istej bielkoviny, z ktorej sa skladá vaječný žĺtok, má vtáčí.
Prekvapil vysoký počet génov bielkovín, súvisiacich s čuchom. Vtákopysk ich má až približne polovicu z množstva, ktorým disponujú myši a iné cicavce. Načo sú vodnému tvorovi? Azda ňuchá aj pod hladinou? Naznačujú to gény takzvaného vomeronazálneho čuchového receptora. Čuchové gény asi súvisia aj s rozmnožovaním vtákopyska. Vtáky a jaštery majú zlý čuch. Génmi imunitného systému vtákopysk pripomína iné cicavce, iba niektoré má zdvojené, asi pre dlhú zraniteľnosť jeho nedovyvinutých novonarodených mláďat mikróbmi. Zloženie jeho jedu pripomína jed plazov, no vyvinul sa mu nezávisle, hoci tiež zdvojením istých génov.
Výsledky analýzy DNA vtákopyska uverejnil v časopise Nature vyše stočlenný tím, ktorý viedli Wesley Warren a Richard Wilson z Washingtonovej univerzity v St. Louis (USA). Popri Američanoch tím z približne štvrtiny tvorili Austrálčania, ako sa aj patrilo pri sekvenovaní DNA prvého austrálskeho zvieraťa. A s nimi Angličania, Nemci, Izraelčania, Japonci, Novozélanďania a Španieli.
Hlavný zdroj: Nature z 8. mája 2008
Čudo od protinožcov
Vtákopysk divný (Ornithorhynchus anatinus) obýva východnú a južnú Austráliu a ostrov Tasmánia. Európania ho objavili v roku 1798. No ešte do 19. storočia sa myslelo, že to musí byť amatérsky podvrh, tak bizarnou sa zdala jeho anatómia.
Vtákopysk sa v prírode dožíva vyše desiatich rokov, dosahuje dĺžku až 50 cm a hmotnosť 2,4 kg, samice sú menšie. Je zástupcom skupiny evolučne primitívnych cicavcov vajcorodých. Samice znášajú vajíčka, no mláďatá dojčia mliekom, hoci nemajú bradavky - iba žľazovitú škvrnu na bruchu. Samce vtákopyska majú na zadných nohách jedové ostrohy, ktorých jed zabije psa a človeku spôsobuje veľkú bolesť. Využívajú ich pri vzájomných súbojoch v čase párenia.
Vtákopysk je sčasti vodný živočích, pod hladinou loví aj pomocou elektrolokácie. Popri vtákopyskovi už z vajcorodých prežívajú iba štyri druhy ježúr. Vajcorodé sa od iných cicavcov - vačkovcov a placentovcov (k tým patríme aj my), odčlenili v druhohornej jure, približne pred 166 miliónmi rokov.
(urb)
