Genetika odhaľuje skrytú viacnásobnú identitu živočíchov

Dva môže byť aj šesť. V matematike to síce veľký zmysel nedáva, ale v biológii - konkrétne v zoológii - áno. Rozbory DNA pri dvoch druhoch živočíchov ukázali, že v oboch prípadoch sa v skutočnosti pod veľmi podobným výzorom skrývajú najmenej tri druhy. Pr

Samica letuchy väčšej s mláďaťom - predstavitelia najbližších príbuzných nás primátov.(Zdroj: Norman Lim, National University of Singapore)

vý prípad sa týka letúch, najbližších príbuzných primátov - skupiny, kam patríme aj my, druhý trpaslíčích krokodílov.

Zoológovia už skatalogizovali približne jeden a štvrť milióna druhov živočíchov. Z toho je takmer jeden milión druhov hmyzu. Odhady skutočného počtu druhov v prírode ale zasahujú k oveľa vyšším číslam. Iba pri samotnom hmyze sa udáva až 30 miliónov druhov. Opatrnosť velí uprednostniť konzervatívnejšie odhady, no aj pri nich je celkový súhrn na úrovni 5 až 10 miliónov druhov. A to ešte ide len o mnohobunkové tvory.

Druhy ubúdajú, ale aj pribúdajú

Na druhej strane dnes žijeme v epoche šiesteho veľkého vymierania organizmov. Tých päť predchádzajúcich za pol miliardy rokov, odkedy sa na Zemi podľa aktuálnych poznatkov rozhojnili veľké mnohobunkové organizmy, malo prírodné príčiny. Posledné z nich, pred približne 65 miliónmi rokov, zrejme spôsobil katastrofický dopad planétky či planétiek na zemský povrch. Vyhynuli pri ňom napríklad veľké dinosaury. Za terajším sú ale najmä naše činnosti.

Živočíchy hubíme priamo, ale najčastejšie to býva nepriamo - postupným zmenšovaním až likvidáciou ich stanovíšť v ekosystémoch. Podľa harvardského biológa Edwarda Wilsona, známeho aj u nás z českých prekladov viacerých jeho kníh pre verejnosť, miznú až tri druhy za hodinu! O väčšine z nich sme sa nestihli ani dozvedieť.

Všeobecne je zánik druhov v dejinách života na Zemi normálny jav - odhaduje sa, že vyše 99 percent druhov, ktoré kedy žili na Zemi, vymrelo. Nenormálne je jeho súčasné tempo. Hoci sa také veličiny ťažko určujú, ľudské činnosti podľa všetkého zvýšili tempo vymierania tisíckrát až desaťtisíckrát nad bežnú „kontinuálnu" hodnotu. (Podobné je to napokon s globálnym otepľovaním zhruba od roku 1850 - neburcuje ani tak jeho miera, ako tempo.)

Človeku, ktorý má rád prírodu, trochu zlepšuje náladu fakt, že to funguje i naopak: v rôznych kútoch sveta sa darí objavovať nové druhy. Zväčša v teréne. V poslednom čase však aj v laboratóriách genetikov. Podobný výzor tvorov totiž neraz zakrýva rozmanitosť DNA, ktorá presahuje zvyčajnú vnútrodruhovú premenlivosť.

Čo sa týka počtu druhov, straty zatiaľ podľa všetkého presahujú zisky. Mapovanie genetickej rozmanitosti živočíchov sa ale v prípadoch väčšiny klasifikačných skupín iba začína.

Zoznámte sa - najbližší príbuzní

My, ľudia, patríme do rádu primátov z triedy cicavcov. Predvlani vyšiel v časopise Science článok tímu Williama Murphya z Texaskej A&M univerzity (USA), ktorého prvým autorom bol Murphyov kolega českého pôvodu Jan Janečka. Oznamoval, že z rozborov DNA vychádzajú ako najbližší cicavčí príbuzní nášho rádu letuchy (rad Dermoptera), s ktorými sme sa evolučne rozišli pred 79,6 miliónmi rokov, ešte v ére veľkých dinosaurov.

Zúžili sa tak možnosti spomínané v rámci dlhšej polemiky o zaradení primátov. Od roku 1999 v nej vystupuje skupina Euarchonta („praví predkovia") tvorená primátmi, letuchami a tanami (rad Scandentia). Pre tany ako najbližších príbuzných primátov napríklad svedčila skutočnosť, že tieto drobné tvory s vyčnievajúcim ňufákom a páperovitým chvostom majú na svoju hmotnosť anomálne veľký mozog.

Letuchy vyzerajú ako veľké veveričky či mačky. V anglosaských krajinách sa im hovorí aj lietajúce lemury. No s lemurmi majú málo spoločného. V skutočnosti ani v pravom zmysle slova nelietajú - pri pohybe vzduchom totiž plachtia pomocou srsťou pokrytého blanovitého záhybu kože, nazývaného patagium, ktorý im siaha od krku po koniec predných končatín a cez zadné končatiny po špicu chvosta. Rozprestrený záhyb či obruba pri pohľade zhora pripomína sčasti chlpatý padák so zvieraťom v strede, pri pohľade zdola detského šarkana.

Známe sú dva druhy letúch, letucha väčšia či indomalajská (Galeopterus resp. Cynocephalus variegatus), ktorá obýva južnú Indočínu a západné sundské ostrovy a menšia letucha kuguang (Cynocephalus volans), ktorá sa vyskytuje iba v oblasti filipínskych ostrovov Mindanao a Bohol.

roztrojene_druhy2.jpg

Samica letuchy väčšej pri plachtení vyzerá ako živý detský šarkan. Tieto letuchy údajne medzi stromami dokážu preklenúť vzdialenosť až 70 metrov, pričom v minimálnej miere strácajú výšku. (Menšie filipínske letuchy však až 135 metrov.) Brucha tejto samice sa pevne pridŕža mláďa.

Foto: Norman Lim, National University of Singapore

roztrojene_druhy3.jpg

Letucha väčšia tesne pred pristátím na kmeni stromu.

Foto: Norman Lim, National University of Singapore

roztrojene_druhy4.jpg

Mapka areálov výskytu indočínsko-sundských (zelená farba) a filipínskych letúch (hnedá farba).

Ilustrácia: Jan Janečka et al./Current Biology

A je ich viac!

Murphyho tím sa najnovšie zameral na podrobnejší genetický výskum letuchy väčšej. Jej areál výskytu je podstatne rozľahlejší ako v prípade letuchy kuguang a tak bádatelia očakávali výraznejšiu rozmanitosť. Prvým autorom ich výsledného článku, tentoraz uverejneného v časopise Current Biology, je opäť Jan Janečka.

Rozbory DNA spolu so zvážením anatomických rozdielov ukázali, že letucha väčšia nie je jeden, ale sú to tri plnoprávne druhy: prvý obýva indočínsku pevninu, druhý Jávu - vzorky DNA pochádzali zo západnej Jávy - a Sumatru a tretí Borneo (vo všetkých prípadoch plus priľahlé ostrovy). Dosiaľ zoológovia pri tejto letuche rozpoznávali iba štyri poddruhy. Indočínsky druh navyše môže sám osebe predstavovať viac druhov.

Z analýzy vybraných úsekov ako mitochondriálnej, tak jadrovej DNA tiež vyplýva, že kým indočínsko-sundské druhy sa evolučne rozišli s filipínskym pred asi 20 miliónmi rokov, jávsky s indočínskym pred asi 4,7 miliónmi rokov a bornejský s indočínskym pred asi 4,3 miliónmi rokov.

Letuchy sú silne závislé na nížinnom pralese a cez otvorené priestranstvá sa šíria ťažšie. Dnešné veľkoplošné odlesňovanie v Malajzii a najmä v Indonézii ich preto robí veľmi zraniteľnými. Ochranári by im mali venovať zvýšenú pozornosť. Medzinárodná únia pre ochranu prírody (IUCN) zatiaľ považuje indočínsko-sundské letuchy ako celok za málo ohrozené. Otázne je však, nakoľko to platí pre ich - najmenej tri - špecifické druhy.

Malé trojjedinné krokodíly

To isté, čo pri indočínsko-sundských letuchách, zistili iní bádatelia pri africkom krokodílovi čelnatom či tupopyskom (Osteolaemus tetraspis). Ide o najmenšieho z dnes žijúcich členov čeľade krokodílovitých, ľahko sa dá pomýliť s kajmanmi, najmä s kajmanom čiernym. Je to obľúbené zviera teraristov, chované aj na Slovensku. V prirodzenom prostredí obýva tropické lesy západnej a strednej Afriky.

V súčasnosti sa štandardne predpokladá, že ide o dva poddruhy. V minulosti však niektorí vedci - na základe istých anatomických rozdielov - nehovorili iba o dvoch druhoch, ale dokonca o dvoch rodoch. Práve im teraz sčasti prinášajú satisfakciu nové genetické výskumy tohto krokodíla.

Uskutočnili ich Mitchell Eaton zo Sacklerovho ústavu pre porovnávaciu genomiku pri Americkom múzeu prírodnej histórie v New Yorku (USA) s tromi kolegami. Výsledky oznámili v článku pre časopis Molecular Phylogenetics and Evolution, ktorý zatiaľ vyšiel online.

Klasický aktuálne uznávaný druh O. tetraspis podľa nich obýva Ogouéskú panvu bližšie pri západnom pobreží strednej Afriky, doterajší poddruh, po novom druh O. osborni Konžskú panvu viac na východ, a tretí, dosiaľ nepomenovaný druh vzdialenejšie oblasti v západnej Afrike, až po Senegal.

roztrojene_druhy5.jpg

Krokodíl čelnatý žerie uloveného suchozemského kraba v Loangoskom národnom parku v Gabone.

Foto: Mitchell Eaton

Evolučne najstarší je podľa analýz mitochondriálnej i jadrovej DNA druh z Konžskej panvy, ktorý mal spoločného predka so známym veľkým krokodílom nílskym. Od konžského trpaslíčieho krokodíla sa potom oddelil spoločný predok klasického čelnatého a západoafrického druhu, ktoré sa rozišli ako posledné.

Podobne ako v prípade indočínskych letúch nie je vylúčené, že trpaslíčie krokodíly sa v skutočnosti skladajú z vyššieho počtu druhov ako tri.

Domorodci trpaslíčie krokodíly hojne lovia na mäso - v niektorých oblastiach strednej Afriky údajne predstavujú až štvrtinu úlovku z divočiny, ak sa nerátajú ryby. Hoci sú populácie týchto krokodílov stále hojné, IUCN ich zaradila medzi zraniteľné. (Našťastie na rozdiel od väčších krokodílov nemajú veľmi kvalitnú kožu, čo ich sčasti chráni.)

Hlavné zdroje: Science z 2. novembra 2007; Komuniké Pennsylvania State University z 1. novembra 2007; Current Biology z 11. novembra 2008; Molecular Phylogenetics and Evolution online z 21. novembra 2008; Komuniké American Museum of Natural History z 12. decembra 2008.

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

KOMENTÁRE

Nová česká celebrita, hlúpa Mary a budúcnosť ľavosúdia (Schutzov týždeň)

Proti „ideám“ Sme rodina je šuvix aj nový „sociálny balík“ Smer-SNS-HíD.

DOMOV

Cirkev o podpore Kotlebu: takto sa kňazi nesmú správať

Konferencia biskupov Slovenska síce kritizuje verejnú podporu kňazov Kotlebovej strane, nehovorí o škodlivosti jej ideológie.

DOMOV

Politici, ktorým zrušia stranu, nebudú môcť ďalej pôsobiť

V zahraničí zákaz pôsobiť v politike znamenal pre niektorých ľudí politický koniec.

Neprehliadnite tiež

Drobné prepeličky môžu pomáhať v boji proti rakovine

Vedecký výskum na zvieratách vždy bol a aj bude otázkou rôznych názorov. Výskum na vtáčích vajciach a embryách však prináša nové rozmery.

Vedci sú na stope tajomstvu DNA

Vďaka úžasnému technologickému vývoju vznikajú nové vedné odbory. Jedným z nich je aj bioinformatika.

TECH_FM

Odhalili, prečo sú veľryby také obrovské

Gigantizmus veľrýb bol dlho záhadou. Už nie je.

Vzdali sa ropy, ponúknu tenisky z morských rias

Nerozpadnú sa po jednom daždi, nový materiál je určený na štandardné použitie.

Inzercia - Tlačové správy


  1. 14 tipov na exotickú dovolenku, ktorú si môžete dovoliť (aj vy)
  2. Štatutári, máte už prístup k elektronickej schránke?
  3. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished!
  4. Volkswagen Arteon je výkladná skriňa technológií
  5. Yeme chce byť výnimočný obchod aj vďaka výnimočným zamestnancom
  6. Lepšie bývať na vidieku, alebo v meste? Hľadali sme výhody
  7. Poznáte pôvod slovenských slov? Otestujte sa
  8. Plavba po Karibiku na luxusnej lodi
  9. Hyundai H350 je dokonale spoľahlivým partnerom pre biznis
  10. Študenti majú na získanie 30 € ešte 20 dní
  1. Aj vy môžete mať pekný trávnik, poradí vám expert
  2. Výrobky, ktoré chutia a voňajú ako z domácej zabíjačky
  3. 14 tipov na exotickú dovolenku, ktorú si môžete dovoliť (aj vy)
  4. Profesionálne sa predaj nehnuteľností dá robiť jedine exkluzívne
  5. HÝBSA Slovensko odštartovalo turné po Slovensku. Buďte pri tom!
  6. Každý štvrtý 70-tnik na Slovensku má cukrovku, pribúdajú mladší
  7. 5 hviezdičkové apartmány priamo na pobreží - Dubrovník
  8. Stavba domu na kľúč – úspora času aj financií
  9. Štatutári, máte už prístup k elektronickej schránke?
  10. Nová veľvyslankyňa Turecka na návšteve EU v Bratislave
  1. Poznáte pôvod slovenských slov? Otestujte sa 15 921
  2. Lepšie bývať na vidieku, alebo v meste? Hľadali sme výhody 10 919
  3. 14 tipov na exotickú dovolenku, ktorú si môžete dovoliť (aj vy) 7 641
  4. Volkswagen Arteon je výkladná skriňa technológií 6 686
  5. Čím všetkým som si prešla, aby som sa naučila po anglicky 6 357
  6. Plavba po Karibiku na luxusnej lodi 6 138
  7. Yeme chce byť výnimočný obchod aj vďaka výnimočným zamestnancom 6 086
  8. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished! 4 885
  9. Hyundai H350 je dokonale spoľahlivým partnerom pre biznis 4 885
  10. Domácnosť, ktorá šetrí sama? Aj u nás je to už realitou 3 874