Proč hadi nemají nohy

Náš druh je s hady asi nějak osudově spojen. Máme z nich archetypální hrůzu a samozřejmě vždy fandíme Rikki-Tikki-Tavimu, ale přesto v nás jejich podivný zjev budí neutuchající zvědavost. Dokládá to i pokračující studium hadí evoluce. Mezi novými poznatky má stěžejní postavení nález tvora Pachyrhachis problematicus, který podpořil představu, že dnešní hadi jsou potomky mořských mosasauridů (Vesmír 76, 715, 1997/12).

Při pohledu na dnešní hady je zřejmé, že na cestě od mořského plaza, který měl přední i zadní nohy a normální slušnou kostru, k užovce, beznohé bytosti, která má plus minus 300 obratlů (a v přední části těla má na všech – kromě atlasu – žebra), se muselo stát cosi strašného. Dnes už máme zkušenost, že za takovými strašnostmi je se vší pravděpodobností evoluce vývojových mechanizmů, ve hře tedy asi budou mutace v homeotických genech. Hadi jsou naštěstí malým fylogenetickým zázrakem, neboť tu ješte s námi žijí živé „chybějící mezičlánky“. Konkrétně mám na mysli hroznýše a jejich příbuzné, kteří kupodivu mají zbytky nohou, a některé další příbuzné skupiny hadů, u nichž zase najdeme kus pánve.

Je tedy možné sestavit fylogenetickou hypotézu o tom, jak se postupně z mosasaura stávala užovka, a pak se podívat na konkrétní molekulární mechanizmy, které by za to mohly být odpovědné. Právě to učinila skupina vědců z Velké Británie. Ve své studii dokládají, že expresní domény homeotických Hox genů jsou u embryí krajt oproti ostatním obratlovcům rozšířeny podél celé tělní osy. Právě toto může být hlavní příčinou nepřítomnosti předních i zadních končetin u hadů, stejně jako zmnožení hrudních elementů v přední části páteře. Na počátku ontogeneze krajt jsou ještě zakládány zadní končetiny, ale během dalšího vývoje se již některé vývojové moduly nezbytné ke vzniku normální funkční končetiny nevytvářejí. Pokud jsou tyto moduly nahrazeny funkčními elementy z jiných obratlovců, vývoj zadních končetin pokračuje dál. Popsaná změna ontogeneze u hadů zřejmě souvisí rovněž se změnami exprese Hox genů, k níž pravděpodobně došlo v raných fázích evoluce hadů. (Nature 399, 474-479, 1999)