Vědci JU v akci (I): Sympatrická speciace slepců v Galileji

MoleRatTITSvérázní podzemní hlodavci nejen že nemají oči ani rakovinu, ale navíc v jedné jejich izraelské populaci možná právě probíhá vznik nových druhů.

Jak v přírodě vznikají nové druhy? Viníkem bývá větší či menší katastrofa, která rozdělí území obývané konkrétním druhem korytem nové řeky, zbrusu novým pohořím, jezerem anebo třeba mořskou úžinou. V takovém případě je řeč o alopatrické speciaci. Původně jediný druh se v izolovaných enklávách rozpadne na dva či několik druhů nových. Mnohem tajemnější a obtížněji uchopitelná je takzvaná sympatrická speciace, při které vznikají nové druhy, aniž by se objevila nějaká bariéra bránící volnému míchání jejich genů. Vzhledem ke své povaze je koncept sympatrické speciace kontroverzní, ne každý na ni věří a rozhodně nepanuje shoda, jak častá v přírodě vlastně je. Často je na pováženou, jestli opravdu námi pozorované druhy žijí na jednom místě nebo vlastně na různých místech, které jenom nejsme schopni rozlišit. Studie popisující přesvědčivé příklady sympatrické speciace by jste spočítali na prstech.

 

sumbera

Nerozmrzelý Radim Šumbera.
Kredit: PrF JU.

Nedávno se objevila další taková práce, tentokrát na pozoruhodných podzemích slepcích (Spalax galili) z izraelské Galileje. Výstřední hlodavci se tu ve snové biblické krajině, kterou tíží dávná historie i nekonečné krvavé půtky, zasvětili životu pod zemí. Připomínají krtky, jsou opravdu slepí, protože jim jejich velmi malé oči zcela překrývá vrstva kůže (anglicky se jim říká blind mole rats) a pod zemí se živí hlízami, oddenky či kořínky různých druhů rostlin. Veškeré kopání a hrabání si obstarávají hrozivě vyhlížejícími předními zuby. Po světě jich je plus mínus 13 druhů, které žijí ve východní Evropě, na Blízkém východě a také v severní Africe. Slepci mimořádně zajímají badatele zkoumající fungování očí, protože nefunkční oči má mezi savci jen málokdo. A snad ještě víc dráždí lidi kolem výzkumu rakoviny, protože používají nesmírně účinné mechanismy potlačující růst nádorů. Až tak účinné, že rakovinu vůbec nemívají.

 

ta_krajina

Horní Galilea, Nachal Dišon. Kredit: Daniel Baránek, Wikimedia Commons.

Tým Eviatara Nevo z Evolučního institutu Haifské univerzity, v němž figurují i odborníci na podzemní hlodavce z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity pod vedením Radima Šumbery, studoval jistou část Horní Galileji, která má velice zajímavou geologii. Velice ostře se tu střetává pleistocénní vyvřelý čedič s křídovými usazeninami. Výsledkem je nápadné rozhraní dvou světů, na němž se potkávají dva různé typy půd, porostlé odlišnou vegetací. Jen 28 procent ze 112 místních druhů rostlin zvládá růst v obou prostředích. Kromě toho tu žijí i zmínění slepci, jedna skupina na čediči, druhá na křídě. Formálně sice stále ještě všichni patří ke druhu Spalax galili, ale podle všeho se rozmnožují jenom v rámci svých skupin a navzájem se nekříží.

 

vrtule

Sympatrická speciace vrtulí. Kredit: University of California, Berkeley.

Badatelé analyzovali sekvenci části mitochondriální DNA u 28 slepců z čedičů a 14 z křídy a pak také přečetli kompletní sekvenci mt DNA dvou slepců z každé skupiny, tedy celkem u 4 zvířat. Nakonec zjistili, že až 40 procent proměnlivosti mitochondriální DNA studovaných slepců lze připsat substrátu, na němž v oblasti žijí, jinými slovy, místní slepci se opravdu raději párují uvnitř obou skupin. Z nějakého důvodu se slepci v tomto koutu Izraele před časem přestali vzájemně sexuálně stýkat a zdá se, že směřují ke vzniku dvou nových druhů – jednoho na čediči a druhého na křídě. Co je ale příčinou jejich vzájemné izolace a jestli opravdu úspěšně dospějí ke vzniku dvou nových druhů, to zatím zůstává záhadou. Radim Šumbera to pro tento případ nevidí příliš optimisticky, ale to už je život. Každopádně by nebylo špatné prozkoumat podobná území s ostrým rozhraním prostředí a jejich obyvatele i jinde ve světě.

Autor: Stanislav Mihulka

Literatura: PNAS online 28.1. 2013, Wikipedia (Sympatric speciation, Spalax).