Evoluce v laboratoři

Pokusy na housenkách prokázaly, že se zdánlivě neužitečná mutace může během několika generací stát výhodnou vlastností. Housenky některých amerických lišajů si vybírají „kabátek“ podle počasí. Pokud se vyklubou na podzim nebo v chladných oblastech, naroste jim tmavá pokožka, která pohlcuje sluneční záření a housenku zahřívá….

V teplých krajích je to zbytečné, a tak tu nabývá na důležitosti nenápadné zbarvení chránící před nepřáteli.

Housenky se proto barví zeleně. Všichni motýli mají stejnou dědičnou informaci, a přesto jejich housenky dovedou přehodit výhybku vývoje dvěma různými směry.

Lišaj tabákový má jen zelené housenky. V laboratořích se sice vědcům podařilo získat mutanta, jehož housenky mají pokožku tmavší, ale ani ten neumí „přepínat“ genetický program pro barvu housenčí pokožky podle potřeby.

Biologové Yuichiro Suzuki a Frederik Nijhout z Dukeovy univerzity v americkém Durhamu to lišaje tabákové naučili. V jejich laboratoři prodělaly mutované můry během několika generací evoluci, která kdysi v přírodě zajistila volbu barvy „kabátu“ blízce příbuzným motýlům.

Suzuki vystavoval tmavě zbarvené housenky v počátečních fázích vývoje tepelným šokům. Některé na to zareagovaly zelenějším zbarvením, jiné si i pak udržely tmavou pokožku. Suzuki a Nijhout začali dělit své lišaje na dvě populace. V jedné drželi motýly, jejichž housenky zůstávaly věrné tmavé barvě. V druhé pak chovali „chameleony“, kteří vykazovali největší schopnost barevné proměny po tepelném šoku.

Tato skupina jim připravila velké překvapení. Po několika generacích tvrdého výběru nejzdatnějších „chameleonů“ se v ní objevili motýli, jejichž housenky byly při teplotách nad 28,5 OC zelené, zatímco při nižších teplotách si udržovaly tmavé zbarvení. V laboratoři tak proběhla velmi rychle evoluce a motýli získali zcela novou vlastnost.

Nepotřebovali k tomu provádět výraznější zásah do chodu vlastního organismu. Za zbarvení zodpovídá množství jednoho hormonu v těle housenky. Tmavá pokožka roste housenkám, které produkci hormonu omezí.

Výsledky studie zveřejněné v časopis Science vítají vědci jako průlomový objev. Dokazuje, že organismus může nést po dlouhou dobu mutaci, která mu zdánlivě k ničemu není. Při změně podmínek se však nositeli takové „tiché“ mutace otevírá cesta k nové výhodné vlastnosti.

Přitom si nemusí definitivně přibouchnout dveře k využívání původní vlastnosti. Na první pohled to vypadá, že nová vlastnost spadla z nebes, protože nic nenasvědčovalo tomu, že se na její vznik organismus postupně připravoval. Příhodných „tichých“ mutací může mít každý pozemský tvor „pro strýčka Příhodu“ v zásobě celou řadu.

Jaroslav Petr, Lidovky.cz

Ohodnoťte tento článek!