Vlky dostali čierny kožuch od psov

Ľudia vyvolali zmenu kožucha vlkov. Ten sa im zíde pri zmenách v tundre, ktoré tiež vyvolali ľudia. Trpká irónia.

Zavýjajúce mladé severoamerické vlky - sivý a čierny z jedného vrhu.(Zdroj: Monty Sloan/Wolf Park, Battle Ground, Indiana)

Medzinárodný vedecký tím doložil, že časté čierne sfarbenie severoamerických vlkov je výsledkom spätného kríženia so zdomácnenými psami. Vyskytuje sa najmä u lesných vlkov, ktorí vďaka nemu lepšie splývajú s terénom, no môže to mať aj iné príčiny.

Tento znak sa zrejme zrodil už vtedy, keď do Nového sveta prišli prví ľudia zo severovýchodnej Ázie, ktorí chovali psov.

Sfarbenie srsti je mimoriadne dôležitý adaptívny znak cicavcov. Zväčša sa v ňom odráža charakter životného prostredia predmetného zvieraťa. V zásade ide o dva účely: buď aby toto zviera uniklo pozornosti predátorov, alebo aby sa samo čo najlepšie maskovalo v prírodnom prostredí pri love koristi.

Paleta vlčích kožuchov

V Eurázii bývajú vlky takmer vždy sivé a biele. Zatiaľ jediná dostatočne dobre zdokumentovaná výnimka pochádza z talianskych Apenín (pozri text nižšie). Druhá z týchto farieb logicky prevažuje v oblastiach tundry a tajgy.

Takmer výlučne v Severnej Amerike sa však vyskytuje veľa čiernych vlkov. Aj v dlhodobo zasneženej tundre tvoria 7 percent vlčej populácie, v zalesnených oblastiach až 62 percent.

Čierny kožuch im pri love nemigrujúcej zveri v južnejších lesoch očividne poskytuje výhodu. Navyše sa jeho výskyt neobmedzuje iba na vlky: majú ho aj kojoty.

Sivý a biely kožuch naopak pomáha pri love na zasneženom otvorenom priestranstve tundry, kde sa vlky prevažne pohybujú za migrujúcou zverou, ako je sob karibu.

Vysvetlenie farby kožuchu iba maskovaním však nie je celkom jednoznačné, lebo čierne vlky s pribúdajúcimi rokmi sivejú a sivé zasa belejú.

cierni_vlci2.jpg

Mladé vlky v Yellowstonskom národnom parku v USA.

Foto: Daniel Stahlen/National Park Service

cierni_vlci3.jpg

Desaťročný pôvodne sivý vlčí samec už prejavuje silné známky belenia.

Foto: Monty Sloan/Wolf Park, Battle Ground, Indiana

Vlky, psy, kojoty a DNA

Doktorandka Tovi Andersonová zo Stanfordovej univerzity (USA) teraz so štrnástimi kolegyňami a kolegami aj z Kanady, Talianska a zo Švédska vysvetlila na základe veľkej série rozborov DNA pôvod čierneho sfarbenia vlkov. Výsledky uverejnili v predbežnom online vydaní časopise Science (Science Express).

Vzorky genetického materiálu odobrali 41 čiernym, bielym a sivým vlkom v kanadskej Arktíde a 224 čiernym a sivým vlkom (Canis lupus) v Yellowstonskom národnom parku v USA, ktorý sa rozkladá na častiach území štátov Wyoming, Montana a Idaho.

Porovnali ich s DNA jedenástich rás psov domácich (Canis familiaris) a sivých a čiernych kojotov prérijných (Canis latrans). Predovšetkým Bridgett von Holdtová z Kalifornskej univerzity v Los Angeles sa pri tom sústredila na vyše 50-tisíc špecifických genetických markérov.

„Čakali sme, že to bude krátky výskum, ktorým potvrdíme, že psy a vlky majú čierny kožuch vďaka zdieľaniu tej istej genetickej dráhy. No príbeh sa ukázal byť zaujímavejší, keď sme záber rozšírili a položili si otázku o pôvode vlčej mutácie," povedala Tovi Andersonová.

Pracuje v stanfordskom laboratóriu Grega Barsha, ktorý sa roky zaoberá skúmaním génov, určujúcich sfarbenie srsti a ďalšie biologické mechanizmy cicavcov.

cierni_vlci4.jpg

Svorka Druid Peak z Yellowstonského národného parku. Má pre divé vlky typickú štruktúru,
tvoria ju blízko príbuzní jedinci: rodičovský pár a ich potomstvo rôzneho veku.

Foto: Daniel Stahlen/National Park Service

Psí pôvod

V roku 2007 tam objavili, že za čierne sfarbenie psov je zodpovedný gén v tzv. K lokuse, ktorý kóduje bielkovinu beta-defenzín CBD103.

Patrí do skupiny génov, o ktorých sa predpokladalo, že sa podieľajú na fungovaní imunitného systému. Jedna verzia tohto génu vytvára svetlú alebo žltú srsť psov a vlkov; ak je v ňom však mutácia v podobe výpadku troch „písmen" DNA, výsledkom sú čierne zvieratá.

„Terénni biológovia, skúmajúci život zvierat, si v skutočnosti nemysleli, že vlkom až tak záleží na maskovaní, či už by to malo byť kvôli ich vlastnej ochrane, alebo kvôli zvýšeniu úspešnosti pri love," povedal Greg Barsh.

„Možno tu ide o čosi iné. Napríklad pri bielkovine zodpovednej za sfarbenie kožucha sa v prípade ľudí ukázalo, že hrá významnú úlohu v zápalových procesoch a celkovo v infekcii. Čiernym zvieratám by preto mohla poskytovať aj inú výhodu, ako samotný jej účinok na pigmentáciu kožuchu."

To však stále zostáva záhadou. Na druhej strane sa vedcom s pravdepodobnosťou hraničiacou s istotou podarilo objasniť aspoň predmetný biologický mechanizmus. Nový výskum okrem toho potvrdil, že prírodný výber pri lesných vlkov skutočne uprednostňuje gén čierneho kožuchu.

Tento gén je navyše dominantný, čiže zviera má čierny kožuch aj vtedy, keď gén zdedí iba od jedného rodiča. Zo štrnástich vĺčat, ktoré vzišli z čierneho a sivého rodiča, bolo nositeľmi K lokusového génu desať a z týchto desiatich boli všetky do jedného čierne.

cierni_vlci5.jpg

(A) Mapka zastúpenia rôznej farby srsti vo vlčích populáciách západnej Kanady. Severnejšie je pásmo tundry a tajgy, južnejšie severské ihličnaté lesy. Tmavá farba označuje čiernu alebo tmavosivú srsť, svetlá bielu alebo svetlosivú; (B) Vývoj sfarbenia vlčej srsti s vekom. Vľavo je vlk so „psím" génom vo veku 10 mesiacov a 10 rokov, vpravo vlk s prírodnou variantou tohto génu, opäť vo veku 10 mesiacov a 10 rokov. Delta G označuje „psí" gén, + jeho prírodnú variantu; (C) Rodokomeň troch generácií svorky Leopold v Yellowstonskom národnom parku , ktoré vzišli zo spárenia čierneho a sivého vlka.

Ilustrácia: Tovi M. Anderson et al.

Foto: Monty Sloan/Wolf Park, Battle Ground, Indiana

Čierna farba prišla z Ázie

Tovi Andersonová s kolegami urobila množstvo genetických testov. Zistili, že predmetná mutácia sa na vlky preniesla zo psov v posledných 10- až 15-tisíc rokoch. To je doba, keď Nový svet osídľovali prví ľudia zo severovýchodnej Ázie, migrujúci cez suchozemský most v mieste dnešnej Beringovej úžiny.

Vedci hľadali príznaky nedávneho kríženia vlkov s psami v modernej ére, no nenašli vôbec nič, čo by mu nasvedčovalo. Rovnaký gén psieho pôvodu ako čierne vlky majú aj čierne kojoty.

Ľudí prichádzajúcich od západu do Nového sveta zrejme sprevádzali psy, z ktorých niektoré niesli mutáciu pre čierny kožuch. Tá vznikla odhadom asi pred 50-tisíc rokmi.

(Najstaršie dôkazy zdomácnenia psov majú tiež približne 15-tisíc rokov a pochádzajú práve z Číny a všeobecne zo severovýchodnej Ázie. Podľa viacerých náznakov je však súžitie psa s človekom oveľa staršie, azda práve až päťdesiatisícročné.)

Párením čiernych psov so sivými vlkmi sa mutácia preniesla do vlčej populácie. To isté platilo o kojotej.

Prejavilo sa to tiež v populácii vlkov z talianskych Apenín. No v ich prípade genetické podrobnosti na rozdiel od severoamerických vlkov a kojotov naznačujú, že ide o výsledok pomerne nedávneho kríženia s dočasne voľne pobiehajúcimi, či celkom zdivenými psami.

„V Severnej Amerike sa zrejme psy dostali do kontaktu s vlkmi ľahšie. Pravdepodobne tam bola hustejšia vlčia populácia a psy i ľudia tiež viac migrovali," povedala Tovi Andersonová.

cierni_vlci6.jpg

Čierne vlky dominujú vo svorkách lesného pásma, kým sivé a biele v tundrových.

Foto: Marco Musiani/University of Calgary

Zvyšujúce otázniky

Stále sa však nedá definitívne povedať, či čierne vlky jestvovali aj pred zdomácnením psov. Popravde celkom nemožno vylúčiť, že táto mutácia predsa len vznikla vo vlčej populácii ešte kým ľudia niektoré vlky domestikovali a potom vo voľnej prírode vymizla.

Oveľa pravdepodobnejšie však vznikla až v psej populácii a do prírody sa nedostala, pokým psy neprišli po boku ľudí do Nového sveta. Zjavná prospešnosť tejto mutácie vedcov nadchla. „Veď je to mutácia, ktorá bola vyšľachtená ľuďmi vo forme domáceho psa počas tisícov rokov," povedala Tovi Andersonová. „A teraz vidíme, že nielenže vstúpila do divej populácie, ale jej aj prospieva."

Vedci sa totiž domnievajú, že ako bude s globálnym otepľovaním miznúť tundra a hranica lesov sa posunie ďalej na sever, čierny kožuch vlkov sa v súlade s tým ešte rozšíri. Chcú preto presne určiť všetky spôsoby, ktorými je čierny kožuch prospešný pre lesné vlky.

Odkaz dávnych psov

Severoamerické vlky takto v sebe nesú časť génov psov prvých ľudí, ktorí osídlili územie Nového sveta. Dnešné psy na severoamerickom kontinente totiž evidentne pochádzajú z európskych rás, ktoré tam prišli až s kolonistami v ére po Kolumbovi. Pôvodné psy amerických domorodcov ázijského pôvodu podľa všetkého vymreli.

„Teraz už vieme, že psy boli a naďalej sú opatrovníkmi genetického odkazu, ktorý môže byť veľmi prospešný aj pre vlky," povedal Greg Barsh.

Je to prvý príklad prenosu génovej mutácie vzniknutej v zdomácnenom druhu na blízko príbuzný divý druh, v ktorom sa stala veľmi bežnou," povedal Robert Wayne z Kalifornskej univerzity v Los Angeles, ďalší člen tímu.

„Hoci gény, ktoré sa vyvinú počas domestifikácie, môžu byť prenesené na divé druhy, všeobecne sa v divočine nemnožia, pretože prírodný kontext sa tak veľmi líši od kontextu zdomácňovania," pokračoval.

A doplnil: „Nikto by nehádal, že bežná čierna farba kožuchu severoamerických vlkov pochádza od psov - nemá to nijaký precedens. Navyše, nech už za tým bola akákoľvek príčina, rozsiahly prenos génu čierneho kožucha zo psov na vlky a jeho plný úspech v divočine sa stali skutočnosťou iba v Severnej Amerike."

cierni_vlci7.jpg

Mladé vlky zo svorky Agate Creek v Yellowstonskom národnom parku.

Foto: Daniel Stahlen/National Park Service

Vlkom sa to teraz zvlášť zíde

„Väčšina mutácií, ktoré vidíme pri psoch, bola vyselektovaná ľuďmi a tak si intuitívne myslíme, že sú unikátne pre psy," povedal. „Naopak si nemyslíme, že krátkonohé vlky pripomínajú jazvečíky, alebo že divé vlky pripomínajú dalmatíncov. Prekvapením tohto výskumu je zistenie, že čierne vlky majú čierne kožuchy ako dar od psov. Produkty umelej selekcie význačne prispeli ku genetickému dedičstvu divého druhu," pokračoval Robert Wayne.

„Prírodný výber zjavne dramaticky zvýšil frekvenciu výskytu čierneho sfarbenia kožucha vo vlčích populáciách po celej Severnej Amerike. Musí mať adaptívnu výhodu, ktorej zatiaľ celkom nerozumieme. Mohlo by to byť maskovanie, alebo posilnenie imunitného systému pre boj s patogénmi, alebo to odráža preferenciu párenia s jedincami, ktoré majú inak sfarbený kožuch," uzavrel svoj komentár k novému výskumu Robert Wayne.

Práve tím Roberta Waynea pred časom genetickou analýzou potvrdil, že psy sa skutočne vyvinuli z vlkov, že sú to zvieratá, ktoré žili spoločne s človekom najdlhšie zo všetkých zdomácnených druhov a napokon že si ich prví Američania pred vyše 12-tisíc rokmi priviedli so sebou zo severovýchodnej Ázie.

„Pôsobí trochu trpko ironicky, že znak vytvorený ľuďmi sa teraz môže osvedčiť ako prospešný vlkom, čeliacim dôsledkom zmien ich tundrového stanovišťa, ktoré vyvolali práve ľudia," povedal ďalší člen tímu Marco Musiani z Calgaryjskej univerzity (Kanada).

Hlavné zdroje: Science Express z 5. februára 2009; Komuniké Stanford University Medical Center, University of California at Los Angeles a University of Calgary, všetky z 5. februára 2009.

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Žiadne potraviny a autobus raz za týždeň. Okraj kraja, na ktorý sa zabudlo

Ľudia v Prešovskom samosprávnom kraji o práci župana veľa nevedia. Trápia ich najmä cesty a nezamestnanosť, ale aj životné prostredie.

EKONOMIKA

Sagan či Hantuchová sa budú plateniu daní vyhýbať ťažšie

Ministerstvo chce zabrániť presunu ziskov.

Čo je nové na SME

SMEnaživo: Diskusia s kandidátmi na bratislavského župana

Príďte dnes o 18.00 diskutovať.

Neprehliadnite tiež

Ničnerobenie a knihy. Desať najlepších spôsobov, ako si oddýchnete

Najväčšia štúdia o oddychu mala prekvapivé výsledky.

Najrýchlejší kábel zrýchli internetové prepojenie medzi Európou a Amerikou

Kábel rozloží riziko výpadkov pri katastrofách na východnom pobreží USA.

Ako vedci vyvíjajú roboty, ktoré chodia ako ľudia

Kývať nohami nestačí. Ak chcú roboty chodiť, musia najprv pochopiť možnosti svojho tela.

Odomykanie mobilov obrazcom nie je bezpečné

Všetci rozmýšľame príliš podobne.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách
  2. 6 dôvodov, prečo začať posielať peniaze cez VIAMO (a ako na to)
  3. Stačí len mechanické, alebo elektronické zabezpečenie vozidla?
  4. Aký vplyv by mal konflikt v Kórei na vaše investície?
  5. Atraktívnejšie učenie vďaka digitálnym technológiám
  6. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy!
  7. Rastie nám pokrivená generácia?
  8. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  9. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  10. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  1. FSEV UK v Bratislave: Prax je súčasťou študijných programov
  2. 6 dôvodov, prečo začať posielať peniaze cez VIAMO (a ako na to)
  3. Hyundai Tucson Shadow určite nezostane v tieni.
  4. Stačí len mechanické, alebo elektronické zabezpečenie vozidla?
  5. Exkurzia odborárov a absolventov SvF STU v Bratislave 2017
  6. Zvolen: Zvolenčania myslia na zabezpečenie svojich domovov
  7. Detské zúbky sú veda
  8. Atraktívnejšie učenie vďaka digitálnym technológiám
  9. Aký vplyv by mal konflikt v Kórei na vaše investície?
  10. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách
  1. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku 8 787
  2. Rastie nám pokrivená generácia? 3 162
  3. Intímna hygiena – celoročná záležitosť 2 679
  4. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 2 137
  5. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 1 299
  6. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 256
  7. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy! 1 031
  8. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji 995
  9. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba 828
  10. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách 751