Biologie ve výběru Stanislava Mihulky

PALEONTOGIE

Záhadné diskagmy nejstaršími suchozemci?

Jak asi vypadal život na souši v době, kdy vznikala kyslíkatá atmosféra Země? Donedávna prostě záhada, teď máme diskagmy.

V Jižní Africe je s kolegy objevil Gregory Retallack z Oregonské univerzity jako poměrně běžné fosilie ve vrstvách formace Hekpoort o stáří cca 2,2 miliardy let. Diskagma buttonii připomíná fosilní hlavičku zápalek a mohla by být nejstarším známým obyvatelem souše.

Jak už to u podobných nálezů bývá, není moc jasné, co jsou zač. Retallackovi připomínají houby geosifony ze skupiny glomeromykot, které žijí v symbióze se sinicemi rodu Nostoc. Pokud by doopravdy šlo o eukaryoty, tak nápadně předcházejí svůj vlastní vznik, datovaný molekulárními hodinami do doby před 1,6 miliardy let. Odhad doby vzniku eukaryot ale může být špatný, anebo mohou být diskagmy něčím úplně jiným.

Precambrian Research 235, 71–87, 2013.

MEDICÍNA

Rakovina jako nouzový režim buněk?

Co to je vlastně rakovina? Většinový pohled praví, že to je důsledek porouchání řízení buněk nešťastnými mutacemi. Paul Davies z Arizonské státní univerzity a Charles Lineweaver z Australské národní univerzity ale nedávno představili koncept, podle něhož je buňka při rozjezdu nádorového bujení uvržena do starobylého nouzového životního modu, který buňky zdědily z dávných časů. Jako když spustíte Windows v nouzovém režimu.

Davies a Lineweaver mají za to, že rakovinu spouští soubor archaických genů, které se dnes podílejí na raném vývoji embrya, a pak musejí dát ruce pryč. Když se v důsledku nějaké nehody v dospělosti opět aktivují, je zle. V poslední době se porůznu objevují doklady o podobnosti exprese genů v embryu a v nádoru, což hraje oběma pánům do karet. Pokud by měli pravdu, tak rakovinu nebude možné odstranit, alespoň bez rozsáhlých zásahů do lidského genomu.

http://physicsworld.com/cws/article/print/2013/jul/01/exposing-cancers-deep-evolutionary-roots

EVOLUČNÍ BIOLOGIE

Jak se mění pestrost morfologií během historie?

Obvykle máme za to, že se morfologická pestrost vývojových linií živočichů v čase zvětšuje, jako když rozkvétá strom života. Jenže je to možná hloupost.

Martin Hughes z Univerzity v Bathu a jeho spolupracovníci si sjeli metaanalýzy evoluční historie 98 linií živočichů, počínaje prvohorami. Ukázalo se, že oproti většinovým představám není žádný zřetelný trend změn morfologické pestrosti v čase a že daleko nejčastější je situace, při níž se objevuje největší pestrost morfologií relativně brzy v historii vývojové linie. Pozoruhodné je, že se takový vývoj odehrává bez ohledu na stáří vývojové linie a striktně nesouvisí řekněme s obdobím po masovém vymírání.

Autoři se domnívají, že je to spíše důsledkem vzniku významných evolučních novinek na počátku vývojových linií, než že by v tom měly prsty zásadní změny v prostředí či vyčištění ekosystémů rozsáhlými katastrofami.

PNAS online 24. 7. 2013.

BIOCHEMIE

Objev mezičlánku v evoluci bioluminiscence

Přízračné světélkování bioluminiscence světlušek a dalších organismů se objevilo před mnoha miliony let (Vesmír 92, 482, 2013/9). Jeho molekulární podstatu známe docela dobře, samotný vznik bioluminiscence ale obestírají tajemství.

Enzymy zajišťující bioluminiscenci jsou ale žádaným artiklem pro rozličné technologie v biologii či medicíně, takže by bylo milé vědět, jak vznikly. Vadim Viviani z brazilské Federální univerzity v São Carlos se svými spolupracovníky objevil enzym podobný slavné luciferáze v larvách potemníka brazilského (Zophobas atratus), který podle nich představuje pozoruhodný mezičlánek na cestě k luciferáze světlušek.

Vivianimu a spol. se povedlo jedním zásahem změnit strukturu enzymu potemníků tak, že se z něj stala luciferáza, a s těmito znalostmi pak vyrobili luciferázu zcela novou, která produkuje oranžové světlo. Je to vůbec poprvé, kdy někdo vytvořil luciferázu z enzymu s jinou metabolickou funkcí. Biotechnologové si již brousí zuby na nové podivuhodné enzymy.

Biochemistry 52, 3963–3973, 2013.

CETOLOGIE

První velrybí kostra dna Jižního oceánu

Jako by nestačilo, nakolik jsou velryby podivuhodné samy o sobě. Navíc jsou ještě ekosystémem pro spoustu dalších organismů, za svého života i dlouho po něm. Majestátní kostry velryb na místě posledního odpočinku bývají obsypané pestrým životem.

Diva Amon z Univerzity v Southamptonu a Přírodopisného muzea a její kolegové objevili úplně první kostru velryby na dně Jižního oceánu, poblíž aktivních hydrotermálních kuřáků. Podle analýzy DNA šlo o plejtváka (Balaenoptera bonaerensis), jehož pozůstatky spočívají v hloubce 1444 m. Vědci pomocí dálkově ovládaného robota prozkoumali pestrou faunu této kostry a nalezli v ní celkem 9 nových druhů živočichů. Byla mezi nimi nová přízračná kostižerka (Osedax), plž rodu Lepetodrilus z linie Vetigastropoda anebo korýš ze skupiny stejnonožců, který plaval v těsné blízkosti kostry.

Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography online 29. 1. 2013.