„Celá otázka je stále skryta v tmách,“ napsal o tom Charles Darwin. Neschopnost vědy odpovědět na záhadu, proč příroda zachovala sexuální reprodukci, když ta nepohlavní je z evolučního hlediska mnohem účinnější, významný biolog nezatajoval. A vědci hledají odpovědi dodnes.
Jednou z hypotéz přitom je genetická diverzita. Zatímco nepohlavní rozmnožování, jako je binární dělení a výtrusy, produkuje jedince, kteří jsou identičtí s rodiči, pohlavní rozmnožování produkuje geneticky odlišné potomky. A diverzita může zvětšovat příležitosti a schopnosti adaptovat se na měnící se nebo těžké podmínky.
Síla úsměvu: naši předchůdci ho objevili jako cestu k sexu Byl klíčem naší evoluce. Úsměv našim předchůdcům říkal, „pravděpodobně tě nezabiju.“ A byl silným faktorem při vybírání si protějšku pro sex. Vědci mají za to, že pro takovou hypotézu přinesli empirické doklady. Úsměv podle nich podpořil kooperativní, společenský charakter lidí. |
Jenže tato hypotéza má trhlinu. Její jméno je Paramecium tetraurelia. Jednobuněčný nálevník má totiž schopnost reprodukovat se jak nepohlavně, tak to dělá po většinu své existence, tak pohlavně, tak to dělá, když dozraje. Jenže pohlavní reprodukce v jeho případě ke geneticky odlišným novým jedincům nevede. Jsou docela identičtí s mateřským organismem. Jenže evoluce onomu nálevníkovi možnost pohlavní reprodukce i tak nechala.
Tím pádem máme místo odpovědi na vědecký rébus zase otázku: Jaký je dosud utajený benefit pohlavního rozmnožování, kvůli němuž tuto variantu reprodukce příroda a evoluce našemu nálevníkovi zachovaly?
Sex zlepšuje reakce na stres
Autoři studie publikované v magazínu Genome Biology and Evolution se právě proto na Paramecium tetraurelia zaměřili. Protože jeho výzkum může dát na otázku, jaká je specifická přednost pohlavního rozmnožování, odpověď. Nálevník je pro hledání vysvětlení unikátní model.
Nálevníkové kultury tým Francesca Catanii z Münsterské univerzity sledoval po osm dní, od jejich narození. A nebylo to pasivní pozorování. Každý den nálevníky vystavil stresu v podobě zhruba minutového zahřívání na vysokou teplotu. Vědci přitom zaznamenali, že stresové podmínky buňky snášejí lépe ve dnech, kdy se chystají na pohlavní reprodukci. Při dnech nepohlavní reprodukce je stres zahříváním zatěžoval a sužoval mnohem víc.
V době pohlavního rozmnožování se s ním vyrovnávaly snáze, to díky skupině speciálních proteinů nazvaných proteiny teplotního šoku, které hrají v obraně proti stresu významnou roli, jsou však aktivní i v buněčných procesech spojených s pohlavním rozmnožováním.
Catania tak věří, že jeho výzkum je na stopě rozluštění otázky, proč příroda pohlavní rozmnožování navzdory jeho očividným nevýhodám zachovala. „Úzká souvislost mezi stresovou reakcí a sexem mohla k zachování sexu v přírodě přispět,“ cituje Cataniu server Technology Network.
A že jde pouze o jednobuněčný organismus? Catania souhlasí, že zapotřebí budou studie na jiných organismech. Poznamenává však, že biologicky unikátní Paramecium tetraurelia již vědce přivedlo k mnoha významným poznatkům. Je možnost, že i výsledky studie jeho týmu bude možné zevšeobecnit na i jiné živočišné druhy.
