Objev vědců Přírodovědecké fakulty UK přepisuje evoluční historii obratlovců

Hlava nás, obratlovců, představuje pro současnou vědu zdroj řady stále nevyřešených hádanek. Tým z katedry zoologie Přírodovědecké fakulty UK vedený Mgr. Robertem Černým, Ph.D., právě publikoval v prestižním časopise Nature článek, který má šanci přepsat nejen učebnice vývojové biologie, ale také evoluční dějiny celé skupiny. Ukazuje mimo jiné bezrozporně, že některé skupiny dnešních rybovitých obratlovců jsou vývojově mnohem archaičtější, než jsme si doposud mysleli.

Embryo kostlína

Embryo kostlína

Když se řekne ryba, představí si většina z nás nejspíš kapra, pstruha či tuňáka, zkrátka zvíře, jehož anatomii máme čas od času příležitost zkoumat na talíři. Ryby – správněji rybovití obratlovci – jsou však skupinou, jejíž dnešní zástupci mají podstatně pestřejší evoluční původ než ti, které jsme vyjmenovali výše. Kromě pravých kostnatých ryb žijí v současnosti i méně známé skupiny tzv. bazálních ryb. A právě s nimi pracoval tým doktora Roberta Černého, který se věnuje výzkumu evoluce a vývojových mechanismů hlavy obratlovců.

„V akváriích katedry zoologie už několik let množíme africké bichiry, v této studii jsme dále využívali evropské jesetery a americké kostlíny, tedy zástupce všech tří linií bazálních paprskoploutvých ryb,“ vysvětlil Robert Černý a dodal, že výzkum mohl probíhat jen díky spolupráci Adriany Osorio-Pérez a Lenina Arias-Rodrigueze z univerzity ve Villahermose v mexickém státě Tabasco, kde první autor studie Mgr. Martin Minařík z Přírodovědecké fakulty UK, strávil tři měsíce zkoumáním raných embryí kostlínů. Doc. Ing. Martin Pšenička, Ph.D., a Ing. David Gela, Ph.D., z vodňanské Fakulty rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity zase pomohli pražským zoologům se studiem embryí jesetera.

Robert Černý a afričtí bichirové

Robert Černý a afričtí bichirové

Co jejich výzkum odhalil, vysvětluje Martin Minařík: „Objevili jsme, že v embryonálním vývoji těchto rybovitých obratlovců se vyskytuje struktura, které se říká předústní střevo. Tato charakteristika se očekávala u praobratlovců, nikdy se však u žádného z žijících obratlovců nenašla. Ztratili ji prakticky všichni, a to jak ti ‚primitivnější‘ – tedy bezčelistní nebo paryby –, tak ti vývojově ‚pokročilejší‘, tedy kostnaté ryby či čtvernožci.“

Jak upozornil Robert Černý, „tato struktura jasně ukazuje na premandibulární segment v hlavě obratlovců, o kterém mluvili staří morfologové před více než sto lety. Přinejmenším posledních padesát let se však má za to, že tato struktura neexistuje“. Objev tedy v jistém smyslu dosvědčuje, že tyto skupiny rybovitých obratlovců jsou archaičtější než dnes žijící nejprimitivnější obratlovci, sliznatky a mihule.

Objev předústního střeva u těchto ryb je však zajímavý nejen z hlediska evoluce celé skupiny, ale také z pohledu vývojové biologie. Povrch těla obratlovců by měl být tvořen pouze ektodermem (vnějším zárodečným listem), u střeva však jde o vnitřní zárodečný list (endoderm). „Předústní střevo tedy představuje endoderm na povrchu těla, což je pro obratlovce naprosto unikátní a dříve nepředstavitelná věc,“ doplnil druhý autor studie, Mgr. Jan Štundl.

Jde nicméně o znak, který je patrný pouze v rané embryogenezi, a zatím se nezdá, že by měl pokračování v orgánech dospělých jedinců. U embrya jesetera lze dobře vidět, že se na místo původního předústního střeva tlačí buňky, které dávají zárodek budoucím polím smyslových receptorů. Endodermální část hlavy vypadá jako něco archaického, „předobratlovčího“ – pro nás obratlovce je tedy typická spíše evoluční ztráta a zánik této domény.

Výsledky studie opět ukázaly, že pro pochopení evoluce hlavy obratlovců je občas dobré odhlédnout od zavedených modelových organismů, jakými jsou myš, kuře či dánio, které se svým raným vývojem od společného předka obratlovců již značně vzdálily.

Takto se v Mexiku oplodňovali kostlíni

Minarik, M., Stundl, J., Fabian, P., Jandzik, D., Metscher, B.D., Psenicka, M., Gela, D., Osorio-Pérez, A., Arias-Rodriguez, L., Horácek, I., Cerny, R. Pre-oral gut contributes to facial structures in non-teleost fishes. Nature, 547: 209-212. doi:10.1038/nature23008 (IF=40.137)




Posluchárna UK

Houpavé kytarové melodie, elektronika a energický projev. Na to se můžete těšit, když se vydáte na koncert indie pop kapely Known as Brooklyn. Rytmus téhle čtyřky muzikantů udává bubeník a student FHS UK Štěpán Keprta.

Pokračování


NEJappky

Cestování bezesporu patří ke studentskému životu, řada z nás vyzkouší během svého studia i mobility, jakými je Erasmus+ a skvělé příležitosti, jenž nabízí. Co když si ale chcete udělat kratší výlet? Často platí, že nejdražší položkou v rozpočtu výletu je ubytování. A právě s tím může pomoci aplikace, nebo spíš komunitní síť Couchsurfing.

Pokračování


Časopis Forum

Pro čtenáře Fora nabízíme k prolistování kompletní archiv čísel ve formátu PDF. Těšíme se na Vaše podněty pro další témata našeho časopisu.

Pokračování


Prostor na UK

Funkcionalistická budova Lékařské fakulty v Hradci Králové z roku 1939 byla projektována jako sídlo velitelství II. sboru československé armády. Svému původnímu účelu však dlouho nesloužila a po skončení druhé světové války se stala první nově zřízenou československou vysokou školou.

Pokračování




Velikost písma A A A

Nahoru
Tisk PDF verzeTextová verze

© 2012 Univerzita Karlova
Ochranná známka
Pokyny pro autory
Kontakty

REDAKCE
E-mail: iforum@cuni.cz
Tel.: 224 491 394
Ovocný trh 3-5, 116 36 Praha 1


ISSN 1214-5726     Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno bez předchozího souhlasu.