Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Předvídatelná evoluce

 |  3. 12. 2015
 |  Vesmír 94, 667, 2015/12

Konvergence je jev, kdy evoluce nezávisle dospěje k stejnému řešení problému. V živočišné říši ji opětovně pozorujeme. K vykřičeným případům tohoto jevu patří například: adaptace tvaru těla rybovitých obratlovců a kytovců pro co nejsnazší pohyb ve vodním prostředí; dalším známým příkladem je řešení letu, tedy vznik křídla u ptáků, netopýrů či pterosaurů. Přestože je konečný výsledek velmi podobný, cesta, jakou se evoluce ubírala, byla zpravidla velmi různorodá ať už z morfologického nebo zejména z molekulárního hlediska. Příklady konvergence na molekulární úrovni jsou velmi vzácné, pokud je nalezneme, zpravidla je pozorujeme jen mezi taxonomicky blízkými skupinami, najít konvergenci u vzdálených skupin je opravdovou raritou.

To se podařilo zkoumáním odpovědi na selekční tlak vyvolaný srdečními glykosidy u různých druhů živočichů (u několika skupin hmyzu, obojživelníků, plazů: zejména hadů a u jedné skupiny ještěrů – Varanus, savců: hlodavců a ježků – Erinaceus europaeus). Srdeční glykosidy jsou toxiny způsobující blokaci sodno-draselných pump na membránách nervových buněk, čímž způsobí selhání srdce. Přirozeně se vyskytují v rostlinách (Asclepias, Digitalis, Nerium atd.) a také u žab z čeledi ropuchovitých (Bufonidae) nebo zástupců rodu Leptodactylus. Odolnost k srdečním glykosidům se u zmíněných skupin (hmyz, obojživelníci, plazi a savci) vyvinula nezávisle, přesto však stejnou mutací. V důsledku změny dvou aminokyselin v určité části jednoho konkrétního genu, a to u všech zmíněných druhů, nehledě na jejich příbuznost. Existuje totiž jen málo možností vzniku životaschopné mutace, která způsobí odolnost vůči tomuto toxinu a zároveň neovlivní funkci genu. Vzniklá mutace znemožní toxinu blokovat sodno-draselné pumpy, čímž se daný živočich stává rezistentním vůči toxinu.

Tento případ ukazuje, že reakce na selektivní výzvu, v našem případě vývoj rezistence proti toxinu u různých druhů zvířat, která mu jsou vystavena, může vést k velmi předvídatelné evoluční odpovědi. Opakovatelnost procesu ukazuje, že za určitých okolností je cesta evoluce vysoce omezená a stává se tak předvídatelnou. Tento článek tak přidává argument pro ty, kteří věří, že evoluce může být omezená a předvídatelná, oproti zastáncům názoru náhodného činitele v evoluci. (DOI: 10.1073/pnas.1511706112)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Evoluční biologie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Tereza Holicová

 

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné