Porušují kapří naháči 'pravidla evoluce'? Na Madagaskaru si zpětně vyvinuli šupiny

- Příroda autor: Jan Toman

Evoluce se neřídí žádnými zákony. Jak dokázal už Charles Darwin, rozhodně nesměřuje k žádnému konkrétnímu cíli, je oportunistická a téměř nepředpověditelná. To ovšem neznamená, že by bylo při vývoji druhů možné úplně všechno. Například přizpůsobování organismů prostředí probíhá tak, že jsou jednotlivé mutace testovány sítem přirozeného výběru. 

Kapr obecný (Cyprinus carpio)

Kapr obecný (Cyprinus carpio),zdroj: ThinkStock

Jakmile nějaká varianta znaku převáží, je prakticky vyloučené, že by se někdy objevila varianta předchozí – zpětné mutace obnovující původní stav jsou sice možné, ale astronomicky nepravděpodobné. Tento princip dokonce dostal vlastní jméno. Po belgickém paleontologovi konce 19. století Louisi Dollovi se mu říká Dollovo pravidlo. Některé organismy si z něj ale, jak se zdá, vůbec nic nedělají. Jak nedávno objevil mezinárodní tým zoologů, třeba takoví lysí kapři si na Madagaskaru zhusta obnovují šupiny.

Pravda, s "dodržováním" Dollova pravidla koketuje i několik dalších skupin. Někteří nepohlavní roztoči možná zpětně nepřešli k pohlavnímu rozmnožování. Stejně tak nelze vyloučit, že si několik skupin pozemních strašilek podobným způsobem zpětně vyvinulo křídla. Rozhodně ale nejde o běžný jev a jen málokde se tak dobře nabízí lidskému zkoumání jako u Madagaskarských kaprů.

V přirozeném stavu jsou kapři pokrytí šupinami. Chovatelé však znají hned dva různé geny, jejichž varianty vedou k částečné nebo úplné ztrátě šupin. Ta kapra nijak přímo nepoškozuje a z hospodářského hlediska je naopak žádoucí. Ve volné přírodě jsou ale takové ryby náchylnější k útoku predátorů a parazitů.

Kapry na tropický ostrov u pobřeží Afriky poprvé dovezli francouzští chovatelé roku 1912. Jednalo se bezvýhradně o "naháče", kapry bez šupin. Ti ovšem od dvacátých let začali unikat do volné přírody a již před polovinou století si řada pozorovatelů povšimla nápadného jevu – "degenerace" těchto zdivočelých kaprů zpět k původnímu šupinatému stavu. Koncem padesátých a osmdesátých let se ale ve dvou vlnách na Madagaskar dostali další evropští kapři včetně jedinců šupinatých. Nemohli by být záhadní šupinatí jedinci potomky těchto ryb?

Celý fenomén se rozhodl prozkoumat tým evropských a madagaskarských biologů. Nejprve nasbírali kapry z různých oblastí Madagaskaru, následně je prozkoumali po genetické stránce a nakonec pomocí křížení určili dědičný základ pozorovaných změn.

Celkově výzkumníci přezkoumali kolem 400 kaprů z hospodářských zařízení a 300 z volné přírody. Mezi prvními jmenovanými byli šupinatí kapři velmi vzácní – netvořili ani 16 procent. Mezi kapry z volné přírody naopak šupináči s více než 65 % úplně dominovali. Jednotlivé oblasti se v zastoupení šupináčů sice lišily, ale jen na jednom místě byli podobně vzácní jako v chovech. Šupinatí kapři tedy očividně mají v divoké přírodě výhodu.

Jaké je ale genetické pozadí pozorovaných změn? Badatelé se zaměřili na gen fgfr1a1. Právě přítomnost dvou zmutovaných kopií tohoto genu u jednoho jedince má za následek lysost kaprů. Šupinatí kapři z chovů téměř vždy nesli jednu divokou kopii tohoto genu. K překvapení výzkumníků to ale vůbec neplatilo pro zdivočelé kapry – ti nesli bezvýhradně dvě zmutované "lysé" kopie. Pokud by měli soudit jen podle tohoto genu, všichni divocí šupinatí zástupci by měli být také holí!

Šupinatost očividně nezískali zpět nějakou jednoduchou zpětnou mutací. Muselo se tak stát menšími změnami řady dalších genů, které jim šupinatost, alespoň v určité míře, navrátily. Všichni divocí kapři byli navíc potomky původních kaprů z roku 1912.

Závěry ohledně genetického pozadí obnovené šupinatosti potvrdily i následné pokusy s křížením. Vzhledem k tomu, že k výrazné změně došlo za méně než 100 let, tlak přirozeného výběru zvýhodňující v přirozených podmínkách šupinaté kapry musel být velmi silný. Pokud se to hodí, dokáže evoluce očividně neuvěřitelné věci.

Zdroj: J-N Hubert, F Allal, C Hervet, M Ravakarivelo,Z Jeney, A Vergnet, R Guyomard & M Vandeputte (2016): How could fully scaled carps appear in natural waters in Madagascar? Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 283. 

Tagy: ryby kapr kapři biologie zvířata a příroda věda a poznání

Zdroje: Vlastní