Kolikrát se ryby vydaly na souš? Odpověď vás možná překvapí

- Příroda autor: Jan Toman

Přechod živých organismů na souš je považován za jeden z nejdůležitějších momentů pozemské evoluce. Kolikrát k němu ale vlastně došlo? O těch nejznámějších případech – pozemských rostlinách, obratlovcích či předcích hmyzu a několika dalších bezobratlých skupin – nepanují žádné pochyby. Jejich předkové postupně osídlili panenskou pevninu v průběhu prvohor. Otazníky se ovšem vznáší kolem charakteru této invaze. 

Tiktaalik, devonská nozdratá ryba považovaná za spojovací článek mezi rybami a tetrapody

Tiktaalik, devonská nozdratá ryba považovaná za spojovací článek mezi rybami a tetrapody,zdroj: Profimedia.cz

Šlo o kolosální náhodu, při které se u konkrétní linie shodou okolností sešly vhodné adaptace pro život mimo vodní prostředí? Nebo je typičtější situace, kdy do nového prostředí „vystrkuje růžky“ mnoho různých zástupců dané skupiny, až se jeden opravdu úspěšně uchytí? Tuto otázku se rozhodla rozseknout dvojice australských biologů. Zaměřili se při tom na skupinu nejpovolanější – ryby.

Většina dnešních ryb patří mezi skupinu paprskoploutvých. Nejsou tak blízce příbuzné svaloploutvým rybám, mezi kterými se nacházel předek nás, čtyřnožců. Na druhou stranu ale mají, na rozdíl od dnešních svaloploutvých, tisíce zástupců, mezi kterými můžeme narazit i na několik pokusů o přechod do suchozemského prostředí. Ke studiu souvisejících evolučních jevů jsou tak vhodnější a jejich studium nám může leccos napovědět i o událostech v naší vlastní minulosti.

Možnosti častých nezávislých přechodů na souš, respektive k obojživelnému způsobu života, u ryb zdánlivě nasvědčuje mnoho nepřímých dokladů. Přechodem do nového prostředí se mohly vymanit z vlivu svých parazitů, predátorů a konkurentů. Navíc můžeme mezi současnými rybami nalézt řadu druhů, které dokáží přežít značnou dobu mimo vodní prostředí, nebo jsou dokonce obojživelnému způsobu života dobře přizpůsobené. Například lezci se po souši dokáží pohybovat skoro stejně obratně jako zástupci obojživelníků.

Je přitom jasné, že obojetný způsob života musely vyvinout několikrát nezávisle na sobě. Na druhou stranu ale ryby k přežití na suchu potřebují řadu specializovaných ústrojí – přinejmenším plíce, orgány pro zadržování vody v těle a výkonný pohybový aparát.

Pozorování ze současnosti navíc ukazují, že expanze na nové území většinou nedopadá dobře – přinejmenším pokud není prostředí velmi podobné tomu původnímu. Obojživelní zástupci by tak mohli být mezi ostatními rybami velkými výjimkami. Doposud jsme se o tom ale mohli jen dohadovat. Důkladně u nich totiž výskyt obojživelnosti totiž nikdo nezdokumentoval.

Výzkumníci proto nejdříve důkladně prozkoumali všechny záznamy o obojživelných sklonech rybích zástupců. Ty se ukázaly až překvapivě rozšířené. Nějaká forma obojživelnosti byla pozorována hned u 130 druhů ze 73 různých rodů. Nebylo sice možné s jistotou určit, o kolik nezávislých přechodů se ryby pokusily, ale fakt, že se některé případy nacházely u naprosto nepříbuzných rybích skupin, naznačuje, že těchto pokusů muselo být hned několik.

Většina zástupců s obojživelnými sklony byla přizpůsobená pouze k přežití několika hodin či dní mimo vodu. Hned čtyři velké rybí skupiny ovšem zahrnovaly i zástupce, kteří se mimo vodní prostředí pohybují aktivně – jednalo se o lezce, slizounovité, úhoře a štětovku tmavookou. Z vlastního pozorování na ostrovech v jižním Pacifiku potom výzkumníci odvodili, že jen mezi slizouny došlo téměř jistě ke třem, ale možná až sedmi nezávislým přechodům k obojživelnosti.

Když badatelé prokázali, že u ryb došlo k několika nezávislým přizpůsobením obojživelnému stylu života, tak se zaměřili na konkrétní faktory, které k přechodu na souš mohou vést. Jako nejsilnější se ukázal život v přílivové zóně na přechodu mezi mořem a pevninou. Zastoupení obyvatel přílivové zóny mezi obojživelnými rybami bylo prokazatelně vyšší, než mezi všemi rytbami daných čeledí.

Mezi obojživelnými rybami dále převažovaly ryby žijící u dna. Naopak mezi nimi téměř chyběly dravé druhy. Není se čemu divit – draví zástupci jsou evolucí tlačeni k co nejefektivnějšímu využití vodního média při lovu, což se zrovna neshoduje s přizpůsobeními na souš. Kupodivu se vůbec nepotvrdilo, že by obojživelné ryby přednostně obývaly ústí řek.

Stejně tak se nepotvrdila hypotéza, že by k obojživelnosti měly častěji přecházet ryby z nezřídka vysychajících a na kyslík chudých tropických vodních ploch. Mnoho obojživelných zástupců pocházelo i z mírného pásma a několik bylo dokonce polárních.

Nakonec se výzkumníci zaměřili na dva převážně vodní druhy slizounovitých s cílem prozkoumat, kdy se u nich obojživelné chování projevuje. U jednoho z nich nebyly projevy obojživelnosti spojené s žádným rysem prostředí, snad jen okrajově se sníženou úrovní hladiny. U druhého studovaného druhu se ale projevila jednoznačná souvislost s teplotou.

Ryby vylézaly přednostně při vyšších teplotách způsobujících snížené množství kyslíku ve vodě. Ovšem jen do určité míry. Při nejvyšších teplotách by se venku doslova usmažily.

Přechody k obojživelnému stylu života jsou tedy přinejmenším mezi paprskoploutvými rybami relativně časté. S tím souhlasí i nápadně častý výskyt sklonů k obojživelnosti mezi žijícími svaloploutvými rybami, nejbližších příbuzných čtyřnožců, stejně jako u jejich vymřelých příbuzných. Nejsilnějším tlakem, který vede k adaptaci na obojživelný způsob života, je dnes riziko vyschnutí v hraničních prostředích mezi vodou a souší. Přechodu napomáhá i život při dně a nedravý způsob obživy.

Pravděpodobnost přechodu k obojživelnosti ale překvapivě nesouvisí s životem ve sladkovodních prostředích. Ten se přitom považoval za jeden z hlavních faktorů přechodu našich předků na souš. Studium dnešních ryb tak napovídá mnohé i o dávné evoluci čtyřnožců.

Tagy: evoluce zvířata a příroda věda a poznání

Zdroje: Vlastní