Evoluce v přímém přenosu: z jednoho druhu jsou dva

27.02. 16:33 | Autor: - von -

Evoluce u mikrobů probíhá velice rychle. Může za to jejich krátká generační doba, pohybující se v desítkách minut (ilustrační foto).

V termálních vývěrech na Kamčatce vře voda tak kyselá, že by v ní teoreticky nemělo nic přežít. Přesto v nich bují čilý mikrobiální život. Tak čilý, že z jednoho druhu zde vznikají dva prakticky před očima. Naplňuje se tak noční můra kreacionistů.

Kreacionisté s oblibou předhazují evolučním biologům, že nikdy nikdo neviděl, jak z jednoho druhu vzniká jiný. Není to pravda, takových proměn je nejen ve fosilním záznamu, ale i mezi žijícími organismy zdokumentován bezpočet. Pravda, žádný z nich nikdo neviděl "na vlastní oči", jak se kreacionisté často dožadují. Proces trvající mnoho generací z podstaty věci nelze pozorovat stejně jako východ slunce. Nepřímé důkazy jsou přesto tak silné, že je odmítá akceptovat jen ten, kdo má s evolucí nějaký hlubší, ideologický problém.

Do této kategorie spadá i kamčatská bakterie Sulfolobus islandicus. Abychom byli přesní, není to skutečná bakterie. Patří do skupiny Archaea, která zahrnuje primitivní jednobuněčné organismy sdílící s bakteriemi společného předka, ale přece jen v některých rysech odlišné. Mnozí zástupci této skupiny si libují v extrémním prostředí: ve vařící vodě, v kyselině, v koncentrovaných roztocích solí...

Americko-britský tým biologů z Illinoiské univerzity, Kalifornské univerzity a Oxfordu přečetl genom mikrobů Sulfolobus islandicus z dvanácti vzorků odebraných v jedné lokalitě na Kamčatce. Jak vědci informují v časopise PLoS Biology, s překvapením zjistili, že se tamní populace rozdělila na dvě geneticky odlišné skupiny. Obývají stejné prostředí a své geny si stále částečně vyměňují, tento genetický tok však postupně slábne. Obě skupiny se od sebe na první pohled nijak neliší, jen jedna rychleji roste a vytváří kolonie s vyšší koncentrací buněk. Genetické rozdíly mezi nimi jsou v současnosti asi třetinové ve srovnání s rozdílem, který od sebe dělí člověka a šimpanze.

Vedle sebe, ale ne spolu

V termálních vývěrech s horkou kyselou vodou je překvapivě živo. Nové biologické druhy zpravidla vznikají rozdělením původní populace nějakou geografickou bariérou, například tokem řeky, horským hřebenem nebo průsekem v pralese. Odštěpená skupina ztrácí kontakt s mateřským druhem a postupně se od něj odlišuje. Vzácněji se ale může druh rozdělit na dva i bez této bariéry.

Taková situace dává biologům pokoušejícím se o její vysvětlení mnohem více zabrat. Příčinou může být například oddělení v čase. To je zdokumentováno například u některých tažných ptáků, kteří odlétají do různých zimovišť. Na jaře se mohou (třeba zásluhou klimatických změn) vracet na hnízdiště v jiném termínu, takže když dorazí poslední opozdilci, rychlejší jedinci jsou už spářeni. Na stejném hnízdišti tak nenápadně vzniká reprodukční bariéra.

Stejnou roli mohou sehrát zpočátku drobné rozdíly v zásnubních rituálech (opět doloženo u některých ptáků a obojživelníků) nebo skutečnost, že některé samičky začnou z nejrůznějších důvodů dávat přednost menším a jiné větším samcům.

V případě mikroba Sulfolobus islandicus zřejmě sehrály roli rozdíly ve využívání potravních zdrojů, protože nejvíce rozdílů je v genech řídících chod metabolismu.

Pokud podobná situace platí i u dalších mikrobů (a je poměrně pravděpodobné, že tomu tak je), znamená to, že bakterií je podstatně více, než jsme si dosud mysleli. Mnohé populace, které se nám jeví k nerozeznání podobné, se totiž geneticky významně liší. Nic na tom nemění skutečnost, že sama definice druhu je u bakterií a u skupiny Archaea ošidná, protože výměna genů i mezi druhy je u nich poměrně běžná, zatímco u vyšších organismů je tato bariéra mnohem hůře překročitelná.

Foto: Profimedia

Autor: - von -