Češka přispěla k objevu 100 milionů let starých spermií

20.06. 11:17 | Autor:

Mezinárodní tým, do něhož patří i Radka Symonová z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, v aktuálním vydání časopisu Science popisuje nález obřích spermií v těle drobného korýše, jehož fosilie je stará sto milionů let. Objev mění představy vědců o významu těchto obřích pohlavních buněk.

Takzvané obří spermie mohou být v extrémním případě několikanásobně delší než tělo příslušného živočicha. Zoologové je objevili například u některých ptáků, vůbec nejdelší spermie produkují samečci jednoho druhu octomilky. Muška je dlouhá několik milimetrů, spermie však mohou být dlouhé až šest centimetrů.

Evoluční záhada

Evoluční biologové dosud předpokládali, že jde o „luxus", který se v průběhu evoluce nemůže příliš dlouho udržet. Produkce tak velkých spermií je totiž energeticky náročná a jejich výhody nejsou na první pohled zřejmé.

Obří spermie produkují také lastrunatky - drobní korýši známí i z našich vod. Objev dokazující, že tak činí už nejméně sto milionů let, vrhá na otázku významu obřích spermií zcela jiné světlo. Dosavadní teorii tedy bude nutno revidovat.

„Dokázali jsme, že obří spermie nebyly slepou evoluční pastí, ale představují udržitelnou evoluční strategii, která se u lasturnatek zachovala nejméně od doby před 100 miliony let až do dnešního dne. Anebo jsou lasturnatky natolik houževnaté a dokázaly tuto zátěž dosud neznámým způsobem úspěšně kompenzovat," vysvětluje Radka Symonová.

ČTĚTE TAKÉ: Trnová koruna chrání perloočku před nepřítelem z pravěku

Jak vidět neviditelné

Elektronový mikroskop odhalil detaily končetin. Vědci zkoumali fosilní lasturnatky nalezené v Brazílii. „Tyto mikrofosílie se ukládaly ve velmi jemném sedimentu, který umožnil zachování i nevápenatých částí těla," říká Radka Symonová. Zatímco běžně se zachovávají pouze vápenaté schránky podobné lasturám mlžů, tentokrát se zachovaly i detaily končetin a unikátní nová metoda umožnila rekonstruovat i strukturu vnitřních orgánů.

Klíčem k úspěchu bylo využití takzvané holotomografie. Ta se od klasické počítačové tomografie (CT), která se běžně používá v medicíně, liší vyšší rozlišovací schopností (až na úroveň tisíciny milimetru) a vysokým kontrastem i u objektů tvořených málo kontrastními složkami.

Tomografie fosilní lasturnatky. Pravá šipka ukazuje místo pro spermie. „Touto metodou je např. možné získat obraz o vnitřním uspořádání jeden milimetr velké lasturnatky, jejíž tělní dutina byla vyplněna sedimentem. Sediment po rozkladu organické hmoty všechny orgány nahradil, ale jejich obrysy zůstaly v sedimentu zakonzervovány v podobě 'výlitků' dutin, ve kterých se tyto orgány za života zvířete nacházely," říká Radka Symonová. Rekonstrukce nepřímo potvrdila existenci obřích spermií už před stovkou milionů let.

Studium lasturnatek pomocí holotomografie proběhlo v European Synchrotron Radiation Facility ve francouzském Grenoblu, jediném pracovišti na světě, které touto technologií disponuje. Vizualizace vnitřních orgánů tak malých fosilních organismů se v této vědecké studii dostala až na samotnou hranici dnešních technologických možností.

Radka Symonová (28) působila v rámci doktorského studia na Ludwig Maximilians Univesität, kde se zabývala rozmnožováním lasturnatek, metodami vizualizace mikroskopických objektů a jejich 3D rekonstrukcemi. Na katedře zoologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v tomto výzkumu od roku 2008 pokračuje.

Foto: Renate Matzke-Karasz, Natural History Museum London