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

TECH

Astronautka z NASA: Pocit úžasu s vami ostane aj na Zemi

Ako vyzerá tréning a ako sa astronauti pripravujú na zlyhania.

DOMOV

Najhoršiu zmrzlinu toto leto našli v Ružomberku

Takmer v tretine zistili hygienici nedostatky.

PLUS

Angela Merkelová: Krízová manažérka, ktorá ochránila Nemcov

Má dobré nervy a zvláda krízové situácie.

Neprehliadnite tiež

Astronautka z NASA: Vieme, že sa niečo pokazí

Astronautka Dorothy Metcalf-Lindenburgerová hovorí, ako vyzerá tréning v NASA a ako sa astronauti pripravujú na zlyhania.

Rozšírená realita je zábavná aj užitočná. Skúste tieto aplikácie pre iPhone a iPad

Nová aktualizácia iOS 11 pre mobilné zariadenia od Apple priniesla aj ARKit. V ponuke sú prvé aplikácie a je s nimi zábava.

TECH_FM

Kontroverzný objav naznačuje, že praľudia sa mohli vyvinúť v Európe

Stopy dávneho tvora mätú vedcov. Odborníci sa sporia, komu patrili.

Strašia vás baktérie na mobile? Vymysleli "umývačku"

Nová nabíjačka dezinfikuje mobily, používa na to ultrafialové žiarenie.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  3. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  4. Rastie nám pokrivená generácia?
  5. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  6. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  7. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  8. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  9. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  10. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  1. Detské zúbky sú veda
  2. Štartujú jesenné módne dni v Poluse
  3. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  4. Rastie nám pokrivená generácia?
  5. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  6. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  7. AAA AUTO za päť rokov predalo 320 tisíc vozidiel
  8. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  9. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  10. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  1. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 21 736
  2. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku 12 130
  3. Rastie nám pokrivená generácia? 9 878
  4. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 2 471
  5. Intímna hygiena – celoročná záležitosť 2 422
  6. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba 2 154
  7. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 550
  8. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji 1 422
  9. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci 1 366
  10. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky 1 105