Sobota 4. prosince 2021, svátek má Barbora
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 4. prosince 2021 Barbora

Ryby vidí tmu jinak. Český objev z hloubi moří se dostane do učebnic

Bioložka Zuzana Musilová z Přírodovědecké fakulty se s kolegy „potopila“ do oblasti, která je Čechům obvykle vzdálená: výzkumu hlubokomořských ryb. V jejich DNA objevili naprostou novinku.

Beztrnovka stříbřitá má na poměry hlubokomořských tvorů poměrně nenápadný vzhled. Má zploštělé tělo zřejmě proto, aby ve vodním sloupci byla při pohledu zdola co nejméně nápadná (většina dravců útočí právě zdola proti slabému světlu od hladiny). Její oči jsou uzpůsobeny tak, aby ryba měla dobrý výhled nahoru i dolů. | foto: Pavel Říha, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Možná si ze školy pamatujete, že máme v očích dva typy buněk, které vnímají světlo: čípky a tyčinky. Čípky se u nás lidí vyskytují ve třech variantách, u jiných skupin obratlovců ale i jen ve dvou, či naopak ve čtyřech. Ve všech případech jsou však specializovány na vnímání základních barev (u nás tedy červené, zelené a modré i jejich odstínů).

Ovšem fungují pouze tehdy, když je dost světla, tedy zjednodušeně řečeno za dne. V noci jsme odkázáni na tyčinky, jichž máme jen jeden jediný typ – a proto při nedostatku světla barvy v podstatě nedokážeme rozpoznat.

Tento systém a v podstatě téměř celé oko jsme zdědili po svých dávných předcích žijících ještě v moři, a sdílíme ho tedy se všemi obratlovci. Všichni „vyšší živočichové“ jsou tedy potmě barvoslepí.

Až na pár výjimek. Existují některé druhy ryb, které mají tyčinky dvojího typu a ve tmě se tedy orientují lépe. Ale při troše „snahy“, tedy při vhodné kombinaci evolučního tlaku, náhody a dostatku času dokáže oko obratlovců mnohem více, ukazuje práce české bioložky Zuzany Musilové a jejích kolegů, která se objevila v novém vydání časopisu Science.

Autoři v ní ukazují, že v hlubších oblastech moře žijí tvorové, kteří v podmínkách téměř naprosté tmy musí vidět svět mnohem barevnější než my. Podle jejich analýzy má jinak nepříliš nápadná hlubinná ryba beztrnovka stříbřitá geny pro tvorbu zcela bezprecedentních 38 typů tyčinek.

Tralová síť pro odlov hlubokomořských ryb na výzkumné lodi Walther Herwig III

Tralová síť pro odlov hlubokomořských ryb na výzkumné lodi Walther Herwig III

V principu nejde o úplně neobvyklý kousek, protože vědci při analýzách DNA celkem zhruba stovky hlubinných druhů objevily i další, které mají tyčinky vícero typů, beztrnovka je ovšem naprostý extrém. „Je to dobrý příklad, na kterém můžeme zkoumat, co vlastně zrak obratlovců může dokázat,“ říká Zuzana Musilová.

Modrá a zelená všech typů

Vědci pak udělali něco, co by doslova před několika lety bylo nemožné: určit jen na základě genetických „písmen“ v jednotlivých genech, jak přesně bude vypadat a tedy jakou vlnovou délku světla bude zachycovat bílkovina, která se podle daného genu vyrábí. Citlivost je dána tvarem bílkoviny, a ten zase tím, z jakých dílů (tj. aminokyselin zapsaných v DNA) se skládá. Díky tomu tedy je i bez pokusu přímo s živými rybami zřejmé, na jaké vlnové délky světla budou jejich oči citlivé.

A výsledek? „Vidění ryb dokonale pokrývá šíři modro-zeleného spektra,“ vysvětluje bioložka z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Proč právě to? Beztronovky žijí v dospělosti v hloubkách zhruba od půl kilometru do jednoho kilometru, kam už jiné světlo než to z modro-zelené části spektra nedoputuje (a ani toho tam samozřejmě není mnoho).

Ve stejné oblasti pak leží i druhý zdroj světla v této oblasti, a to světlo vyráběné jeho samotnými obyvateli, tzv. bioluminiscence. I ta je vyladěna na podobné vlnové délky. Jak proto, aby se světlo šířilo co nejdále, tak také proto, že právě toto světlo vnímají obyvatelé hlubin nejlépe a nejcitlivěji.

Vznik této anomálie, která nemá v biologii obratlovců obdoby, leží podle genetických analýz v době před zhruba 40 miliony let. „Tehdy se původní gen pro tvorbu tyčinek v DNA ryb zduplikoval a obě kopie se začaly od sebe postupně výrazně odlišovat,“ říká Musilová. Kopií postupně přibývalo, zhruba před 20 miliony let jich měla ryba patrně přibližně osm, ty se nadále duplikovaly a měnily, až se ryby „dopracovaly“ k dnešní úctyhodné výbavě.

Hlubokomořské ryby jsou často přizpůsobené k efektivnímu lovu například díky...

Hlubokomořské ryby jsou často přizpůsobené k efektivnímu lovu například díky přítomnosti velkých zubů. Zubatka Chauliodus danae s nejdelšími zuby mezi rybami a extrémně vychlípitelnou tlamou patří do řádu velkoústých (Stomiiformes).

Pásovka štíhlá (Idiacanthus fasciola) s bioluminescentním orgánem na bradovém...

Pásovka štíhlá (Idiacanthus fasciola) s bioluminescentním orgánem na bradovém vousu.

Ta je vlastně na pohled možná až přehnaná. Genů je v DNA beztrnovek sice 38, v ulovených rybách ovšem jich naráz „fungovalo“ (tzv. bylo exprimováno) nanejvýše 14. „Zřejmě proto, že některé z nich se používají třeba v různých vývojových stadiích ryb, nebo možná jen za specifických okolností,“ vysvětluje Zuzana Musilová. Je například možné, že některé tyčinky se aktivují třeba pouze během specifického období, třeba když si ryby hledají partnera.

To je ovšem čistá spekulace, protože o životě hlubokomořských ryb, a to nejen beztrnovek, dnes nevíme prakticky nic. „Třeba tento druh nikdo ještě nikdy neviděl v přirozeném prostředí,“ říká česká bioložka. Podobné obyvatele hlubin známe jen z exemplářů ulovených při vědeckých plavbách, které se prakticky bez výjimky dostanou na hladinu mrtvé.

Ani těch samozřejmě není mnoho: „My jsme po prvních testech čekali zhruba tři roky, než se podařilo sehnat vhodné čerstvě ulovené exempláře, u kterých bychom mohli zkoumat, které geny v jejich oku pracují, a které ne,“ říká Zuzana Musilová.

Dnes je také nemožné pracovat s takovými rybami přímo, tedy „naživo“. Snad se někdy v příštích desetiletích objeví možnost dlouhodobého sledování přímo v jejich přirozeném prostředí, či „polozajetí“, doufá Musilová. Zatím je ryba, která tmu vidí úplně jinak než my, jen dobrá ilustrace toho, jak málo známe moře a oceány naší planety a především jejich obyvatele.

  • Nejčtenější

Silná sluneční bouře může uvrhnout do tmy celé kontinenty, varuje vědkyně

Koronavirová pandemie nám ukázala, že nejsme na podobnou krizi připraveni. Podle amerických vědců bychom na tom byli...

Startujeme německý tankový motor z války, desetiletí pohřbený v bahně

Takhle zní zrekonstruovaný motor Maybach HL 120 TRM z německého útočného děla StuG. Strávil celá desetiletí pohřben v...

Maličké hi-fi do maličkých bytů. Vyzkoušeli jsme česko-britskou kombinaci

Moderní, elegantní a velmi dobře hrající. Vyzkoušeli jsme maličký streamer se zesilovačem Arcam Solo Uno a regálové...

Ušetřit, nebo připlatit? Co znamená devět tisíc korun při výběru notebooku

Premium Jeden je za 12 990 Kč, druhý za 21 990 Kč. Obě jsou to novinky s Windows 11, Full HD displejem, SSD úložištěm a...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Pět největších nesmyslů tradovaných o druhu Tyrannosaurus rex

Dravý dinosaurus druhu Tyrannosaurus rex vyhynul před nepředstavitelně dávnou dobou 66 milionů let. I když toho o něm...

Blogera připravil lajdáctvím o nohu, další zranil. Za nehodu dostal podmínku

Premium S podmínkou na pět let odešel od soudu čtyřiačtyřicetiletý Moldavan. V červenci 2019 způsobil na obchvatu Chrudimi...

Přes víkend zemřou všichni z JIP. Sestra vypráví o práci v době covidu

Premium Markéta Svobodová, hlavní sestra z Masarykovy nemocnice v Ústí nad Labem, stojí spolu s dalšími šesti kolegyněmi z...

Android Auto a CarPlay v každém autě. Poradíme vám, jak na to

Premium Chcete používat oblíbenou navigační aplikaci na displeji v autě místo telefonu? Přečtěte si, jak to udělat a neutratit...

  • Další z rubriky

Pět největších nesmyslů tradovaných o druhu Tyrannosaurus rex

Dravý dinosaurus druhu Tyrannosaurus rex vyhynul před nepředstavitelně dávnou dobou 66 milionů let. I když toho o něm...

Silná sluneční bouře může uvrhnout do tmy celé kontinenty, varuje vědkyně

Koronavirová pandemie nám ukázala, že nejsme na podobnou krizi připraveni. Podle amerických vědců bychom na tom byli...

STO OBJEVŮ: Lapač blesků vznikal souběžně v Americe i v českých zemích

Seriál Klasický problém vynálezů: Kdo byl první? Představil hromosvod dřív Prokop Diviš, nebo Benjamin Franklin? My samozřejmě...

STO OBJEVŮ: Sever proti jihu. Magnetický kompas zachránil ztracené lodivody

Seriál Stačilo, aby slunce či hvězdy zahalily mraky, a cestovatel byl ztracen. Lodě troskotaly, lidé bloudili. Vše změnil...

SOUTĚŽ: Vyhrajte rodinné vstupné do zábavního parku BRuNO family park
SOUTĚŽ: Vyhrajte rodinné vstupné do zábavního parku BRuNO family park

Za sychravého počasí se toho s dětmi dá dělat stále méně a méně… Co takhle vyrazit do Brna do BRuNA? Vyhrajte s námi rodinné vstupné a užijte si...

Zákeřná rakovina endometria. Jaké jsou varovné příznaky?

O rakovině děložního čípku se hovoří často, už proto, že je jí možné předejít očkováním. Ženské orgány však může...

Žena u porodu dítěte kamarádky zjistila, že ho má s jejím manželem

Osmadvacetiletá Hailey Custerová z Arizony zažila nepříjemný šok, když pomáhala přivést na svět dítě nejlepší...

Divadlo stahuje představení. Autor trvá na černošském herci, Sokol nestačí

Obsazením černošského herce si nově podmiňuje britský autor Martin McDonagh inscenování své hry Ujetá ruka (Behanding...

Ve StarDance předčasně skončil Mirai Navrátil

Ještě před sobotním večerem StarDance je jasné, že se s taneční soutěží musí rozloučit zpěvák Mirai Navrátil. Vyšel mu...

Psychopati za volantem: pozor na dodávky, elektromobily a bouráky dvou značek

Beránci ve škodovkách a predátoři v bavorácích? Výběr auta o vás může prozradit víc, než byste možná chtěli. Ať už se...