SME
Pondelok, 30. november, 2020 | Meniny má Ondrej, AndrejKrížovkyKrížovky

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.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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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."

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

(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.

Skryť Vypnúť reklamu

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."

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

„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.

Skryť Vypnúť reklamu

„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).

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Fico spojil Norberta Bödöra s Bonulom, predtým hovoril inak

Zákazky od Bonulu Smer nechce prezradiť.

Na fotografii (zľava) sú bývalý zamestnanec Bonulu Peter Brath; profesionálny zápasník Attila Végh; Matúš Mečár, ktorý bol odsúdený za vydieranie; nitriansky podnikateľ Norbert Bödör; podnikateľ a manažér zápasníkov Eduard Gerek a zástupca riaditeľa Národnej jednotky finančnej polície NAKA Milan Mihálik.
Dobré ráno

Dobré ráno: Ruskovi za objednávku vraždy spoločníčky hrozí doživotie

Pojednávanie je odročené na február.

Vizualizácia projektu Pod Vinicou.
Stĺpček Zuzany Kepplovej

Ako Ficovi pes zožral domácu úlohu

Súčasťou pôvabu dobrej výhovorky je, že jej očividná lož skôr pobaví, ako urazí.

Zuzana Kepplová, komentátorka denníka SME.

Neprehliadnite tiež

Podcast Klik

Klik: Vianoce 2020, toto sú naše tipy na technologické darčeky

Sprievodca nakupovaním technologických darčekov.

Podcast Klik.
Tieň sondy Hajabusa 2 na povrchu asteroidu Ryugu.
Podcast Tech_FM

Výpredaje majú problém, všetko skupujú roboty

Čo spôsobujú nové technológie.

Vedátorský podcast

Čierne diery sú sochármi vesmíru

Rozhovor s Norbertom Wernerom.

Inzercia - Tlačové správy

  1. Zodpovedné podnikanie je témou aj pre slovenské spoločnosti
  2. Maturuješ? Vyber si oblasť uplatnenia a študuj čo ťa baví!
  3. Máte problémy s trávením? Známy gastroenterológ radí ako na ne
  4. Budíte sa počas spánku? Toto sú hlavné príčiny
  5. Nástrahy online vyučovania, o ktorých sa nehovorí
  6. Vyšperkujte Vianoce - tipy na vianočné darčeky
  7. Manažér, Redaktor, Psychológ či Vedec? MY sme READY – a TY?
  8. Slovensko spoznalo najlepšie farmy minulého roka
  9. Štúdium ekológie, dizajnu či tech-inovácií je životný štýl
  10. Zdravé varenie: zábava pre celú rodinu
  1. Ako inovácie menia naše návyky? Čo už dnes môžete robiť inak
  2. Máte problémy s trávením? Známy gastroenterológ radí ako na ne
  3. Zdravé varenie: zábava pre celú rodinu
  4. Venujte na Vianoce darček plný informácií
  5. Darček? Špičková autonavigácie Mio Spirit 8670 Full EÚ Lifetime!
  6. Pomôžte ľuďom v núdzi v najväčšej potravinovej zbierke v Tescu
  7. Aké sú dopady pandémie na financie ľudí?
  8. Účastníci charitatívneho behu No Finish Line nabehali 26 007 km
  9. Porsche Unseen: Tajné projekty dizajnérskej kuchyne, časť druhá
  10. Slnko a teplo aj cez sviatky: Do Egypta sa vracajú dovolenkári
  1. Slovenská firma reformuje tradičné multimiliardové odvetvie 32 515
  2. Kaufland na Slovensku testoval novinku, ktorú zavádza v Európe 16 580
  3. Budíte sa počas spánku? Toto sú hlavné príčiny 14 906
  4. Slnko a teplo aj cez sviatky: Do Egypta sa vracajú dovolenkári 13 195
  5. Predplatená telefónna karta s kreditom 10 € v denníku SME 9 756
  6. Mercedes-Benz opäť nadizajnoval budúcnosť 9 194
  7. Aká je chémia vôní 9 034
  8. Novodobý slovenský Baťa. Zamestnancom stavia domy 8 624
  9. Viete, aká je skutočná cena smartfónu? Číslo vás prekvapí 8 468
  10. Bývanie v meste predlžuje život 8 025