Tajemní svítící úhoři z hlubin karibského moře jsou krásní i užiteční

- Příroda autor: Jan Toman

Schopnost fluorescence, jinými slovy jev, při kterém chemická látka vyzařuje krátce po nasvícení vlastní světlo, je rozšířená mezi nejrůznějšími skupinami živočichů. Většinou se omezuje na povrch těla a nalezneme ji téměř výhradně mezi hlubokomořskými organismy – medúzami, korály, korýši, kopinatci, žebernatkami a rybami. Neměli bychom si ji ovšem plést s bioluminiscencí, aktivním vyzařováním světla pozorovatelným třeba u světlušek.

I temné hlubiny oceánu ukrývají barvy. Ilustrační snímek

I temné hlubiny oceánu ukrývají barvy. Ilustrační snímek,zdroj: Profimedia.cz

Není žádným tajemstvím, že s přibývající hloubkou ubývá pronikajícího záření. Vodní sloupec nejprve odstíní paprsky delších vlnových délek, takže postupně ubývá světla červené, oranžové a zelené barvy.

Hlubiny těsně před ponořením do říše věčné tmy jsou zase královstvím tmavě modré barvy. Právě zde nalezneme nejvíce fluorescentních živočichů. Fluorescentní sloučeniny na povrchu jejich těl modré paprsky zachycují a uvolňují je ve formě zeleného, oranžového nebo červeného záření.

Zatímco u bioluminiscence většinou tušíme její hlavní účel, fluorescence živočichů je pořád trochu záhadou. To ovšem nic nemění na tom, že se fluorescentní bílkoviny staly jedním z nejdůležitějších nástrojů moderních genetických laboratoří.

GFP, zelený fluorescentní protein, je totiž ideálním indikátorem úspěšného vložení nového genu. Ať už jde o gen pro odolnost k některému škůdci u zemědělských plodin nebo třeba gen pozměňující vývoj myši, s ním spárovaný gen pro GFP vždy spolehlivě nahlásí, jestli k přepsání zkoumaného genu došlo. Pokusný organismus stačí nasvítit pod UV lampou a sledovat, jestli celý, nebo nějaká jeho část, začne svítit.

Jaké ale bylo překvapení amerických oceánologů, když při focení fluorescentních korálů u pobřeží Kajmanských ostrovů narazili na jasně zeleně svítícího úhoře. Podobný objev se nekoná každá den, a proto se po jeho zařazení do rodu Kaupichthys rozhodli na místo činu – do karibského moře – vrátit s cílem pár těchto úhořů vylovit. To se opravdu povedlo.

uhoř

Jaký má asi fluorescence smysl pro úhoře?,zdroj:Jimm Hellemn/Plos One

Nejen že zmínění úhoři svítili na povrchu, ale, jak výzkumníci zjistili záhy, po nasvícení fosforeskovala i jejich svalovina!

Začalo být jasné, že se sloučeniny zodpovědné za fluorescenci mohou v tomto případě lišit od ostatních svítících organismů. Důkladný průzkum pomocí několika chemických a molekulárních metod potvrdil prvotní podezření.

Svítící bílkovina v jejich případě není příbuzná GFP, ale je odvozená od třídy bílkovin vázajících mastné kyseliny. Po mutaci, která přinesla schopnost fluorescence, ale došlo k jejímu dalšímu evolučnímu zdokonalení. Výzkumníkům se jí navíc podařilo úspěšně zařadit do genomu savčích buněk, takže má šanci sehrát při vývoji nových experimentálních technik podobně významnou roli jako zmiňované GFP.

A jaký smysl má fluorescence pro samotné úhoře? Těžko říct. Možná je světélkování jen vedlejším důsledkem něčeho jiného – třeba zvláštního metabolismu, ve kterém se úhoři od jiných ryb opravdu odlišují, nebo vychytávání volných radikálů z těla při namáhavé činnosti.

Pravděpodobnější je ovšem možnost, že hraje důležitou roli při rozmnožování úhořů. Zejména hledání a identifikaci pohlavního partnera stejného druhu.

Zdroj: DF Gruber, JP Gaffney, S Mehr, R DeSalle, JS Sparks, J Platisa & VA Pieribone (2015): Adaptive Evolution of Eel Fluorescent Proteins from Fatty Acid Binding Proteins Produces Bright Fluorescence in the Marine Environment. PloS one, 10(11).

Tagy: podmořský svět zvířata a příroda

Zdroje: Vlastní