NEW YORK. Vedci objavili genetický variant, ktorý umožňuje treskovitej rybe, aby prežila vo vode rieky Hudson. Tá je silne znečistená jedovatými polychlórovanými bifenylmi (PCB).
V časopise Science to oznámil šesťčlenný tím, ktorý viedol Isaac Wirgin z Newyorskej univerzity v Tuxede (štát New York, USA).
Rýchlo si zvykla
Podľa vedcov ide v prípade ryby o veľmi rýchlu evolučnú adaptáciu, keďže PCB boli po prvý raz uvedené na trh až v roku 1929. Po polstoročí látky zakázali. PCB dovtedy slúžili na množstvo priemyselných a komerčných účelov, zvlášť ako elektrické izolátory.
Samotný koncern General Electric vypustil v rokoch 1947 až 1976 do rieky Hudson vyše pol milióna kilogramov PCB.
"Objavili sme veľmi rýchlo prebiehajúcu evolučnú zmenu, spôsobenú vystavením účinkom jedovatej látky. V pozadí je jediný gén. V odbornej literatúre nenájdete veľa príkladov takého javu," povedal Isaac Wirgin.
Iné ryby by to zabilo
Odborníci skúmali treskovitú rybu druhu Microgadus tomcod, ktorá si hľadá potravu na dne rieky Hudson. Typicky je dlhá asi 25 centimetrov a ľudia ju nekonzumujú.
Už dlho sa vie, že táto ryba znáša vysoké dávky PCB, ich obsah v jej pečeni patrí k najvyšším známym v prírode. Väčšinu rýb by to zabilo, biologický mechanizmus odolnosti tohto druhu však zostával záhadou.
Isaac Wirgin s kolegami štyri roky v zime, keď sa ryby neresia, odchytávali jedince tohto druhu zo silne znečistených i pomerne čistých úsekov rieky Hudson.
Vedci tvory monitorovali kvôli variantom génu, ktorý kóduje bielkovinu, čo reguluje jedovaté účinky PCB. Ide o AHR2 čiže arylový uhľovodíkový receptor 2. Ten tiež sprostredkúva účinky iných halogenizovaných uhľovodíkov, skupiny, kam patria aj PCB.
Ukázalo sa, že ryby druhu Microgadus tomcod chráni pred PCB výpadok šiestich písmen DNA v géne AHR2. Zodpovedá to neprítomnosti dvoch aminokyselín z 1104, ktoré sa normálne vyskytujú v reťazci tejto bielkoviny.
Väzba nezmeneného AHR2 k PCB spúšťa kaskádu chemických reakcií, ktoré prenášajú jedovaté účinky PCB. Ku zmenenému AHR2 sa PCB viažu oveľa horšie.
Prvý prípad stavovca
Vznik podobnej odolnosti sa pozoruje pri reakciách hmyzu na insekticídy a baktérií na antibiotiká, toto je však prvý známy prípad v populácii stavovca.
Nositeľmi zmutovaného AHR2 občas bývajú aj ryby z čistejších vôd. To podľa Isaaca Wirgina znamená, že tento
genetický variant sa zriedkavo vyskytoval už pred znečistením PCB.
Jedince, ktoré boli jeho nositeľmi, potom mali pri strete s PCB výhodu. PCB totiž spôsobujú smrteľné srdcové poruchy mladých rýb.
Táto výhoda sa následne stala na vyše polstoročie hybným mechanizmom genetických zmien druhu Microgadus tomcod. "Evolúciu považujeme za čosi prebiehajúce v meradle tisícov generácií. Tu sa odohrala
pozoruhodne svižne," vysvetlil Isaac Wirgin.
Ryby Microgadus tomcod sa síce s PCB vysporiadali, no tieto látky sa hromadia v ich tele a tak cez potravné reťazce ohrozujú ďalšie živočíchy, najmä predátory. Navyše je možné, že adaptácia na PCB ohrozila schopnosť týchto rýb čeliť inému chemickému znečisteniu, spôsobenému polycyklickými aromatickými uhľovodíkmi (PAH).
Zdroje: Science Express zo 17.2.2011; Komuniké New York University School od Medicine a Woods Hole Oceanographic Institution, obe zo 17.2.2011
