![Zahlavi](/export/system/modules/cz.nelasoft.opencms.avcr/resources/img/content-image/default.jpg_1987258066.jpg)
Život v jednom pohlaví: Je třeba být trochu zloděj a umět klonovat
26. 04. 2021
K úspěšné reprodukci je většinou potřeba samců i samiček. Tým vědců z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR a Ostravské univerzity však objevil, že veškeří skokani zelení v povodí řeky Odry jsou jen samci. Takové populace nejsou u jiných čtyřnohých obratlovců známy nikde jinde na světě. Vajíčka „kradou“ u skokanů skřehotavých. Na přelomu dubna a května ožívají stojaté vody žabími chóry a tento zajímavý proces rozmnožování tak bude po roce opět možné pozorovat.
„Po dvacetiletém sledování populací v povodí řeky Odry můžeme potvrdit, že veškeří skokani zelení zde žijící jsou výhradně samčího pohlaví, zatímco samičky zde úplně chybějí,“ popisuje zcela výjimečné výsledky Lukáš Choleva, vedoucí týmu z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR. „Při tomto objevu nás samozřejmě zajímalo, jak takové populace tvořené jen samečky vznikly a jak se dokážou bez svých samiček rozmnožit,“ doplňuje.
Tajemství tkví v pozoruhodném způsobu rozmnožování, které se nazývá hybridogeneze. Využívají ho některé organismy mezidruhového původu, mezi něž patří i skokan zelený, který je sám vlastně křížencem. „Při tvorbě pohlavních buněk nedochází k výměně genetické informace mezi chromozomy otce a matky, jako tomu je například u nás lidí, avšak vzniklé pohlavní buňky jsou svou povahou klony, tedy genetické kopie jen jednoho z rodičů,“ vysvětluje zajímavý způsob rozmnožování Marie Kaštánková, spoluautorka publikace.
Dva typy spermií a ukradené vajíčko
Samečci skokanů zelených z povodí Odry jsou současně unikátní tím, že netvoří jeden typ klonálních spermií, ale rovnou dva typy – jedny pohlavní buňky nesou DNA jednoho rodičovského druhu a druhé DNA druhého rodičovského druhu. A odkud že vezmou samečci chybějící vajíčko pro vznik nové generace skokanů zelených? „Tím, že nemají vlastní samičky, žijí pohromadě s jedním z rodičovských druhů,“ uvádí Marie Kaštánková.
Samečci skokanů zelených plodí i cizí samičky
V Poodří je tímto druhem skokan skřehotavý. Hybridní samečci skokana zeleného zde musí soupeřit o samičku skokana skřehotavého se samečky jejího vlastního druhu. Výčet pozoruhodných schopností skokanů zelených tím ale nekončí. Studium chromozomů a genomů těchto obojživelníků ukázalo, že z křížení mezi samečkem skokana zeleného a samičkou skokana skřehotavého vznikají nejen samotní samčí potomci skokana zeleného, ale také samičky. Ty však nejsou geneticky skokanem zeleným, ale skokanem skřehotavým.
„Domníváme se, že z pohledu evoluce může jít o reprodukční strategii skokanů zelených zvýšit ve smíšené populaci počet samiček, a tím šanci hybridních samečků najít si partnerku a rozmnožit se,“ dodává Lukáš Choleva. Biologové v tomto výzkumu nepoukazují pouze na rozmanitost života obojživelníků, ale popisují způsoby, jakým se dokážou rozmnožit živočichové na úrovni obratlovců, tedy skupiny, kam patříme i my lidé.
Přirozené klonování
V liběchovském pracovišti se vědci dlouhodobě zabývají výzkumem alternativních reprodukčních strategií u obratlovců, zejména biologickými procesy, jakými umí tělo živočicha vytvořit klonální buňku. Poznatky o přirozeném klonování u obratlovců mohou v budoucnu využít další obory, včetně humánní medicíny.
Kontakt:
RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D.
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
choleva@iapg.cas.cz
RNDr. Marie Kaštánková, Ph.D.
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
dolezalkova@iapg.cas.cz
Publikace online přístup: https://www.nature.com/articles/s41598-021-81240-5.pdf
Fotografie ke stažení ZDE.
Videosekvence ke stažení ZDE.
Vodní skokani jsou nazelenale až zelenohnědě zbarvení obojživelníci, se kterými se můžeme setkat u různých typů stojatých vod od rybníků až po slepá ramena řek prakticky po celé jaro a léto. Po celou tuto dobu jsou typičtí projevy svých hlasitých chórů. Právě svou vazbou na vodu se odlišují od skupiny tzv. hnědých skokanů. Tito vodní skokani patří ke třem odlišným druhům: skokana skřehotavého, skokana krátkonohého a skokana zeleného. Skokan zelený však není druhem v pravém slova smyslu, ale křížencem dvou rodičovských druhů: skokana skřehotavého a skokana krátkonohého a v přírodě se většinou vyskytuje ve společnosti jednoho z rodičovských druhů. Právě díky svému hybridnímu původu jsou skokani zelení zcela jedineční pro výzkum a pochopení procesů vedoucích ke vzniku nových druhů a alternativních reprodukčních strategií.
Read also
- The secrets behind the occurrence of extreme events unlocked
- Institute of Microbiology of the CAS has received the HR Award
- New study reveals role of cell surface sugars in neuronal navigation
- Revolutionary method pioneered by Czech scientists reveals chromosome structure
- Where is Mars shaking? A new study points at the southern edge of Tharsis
- New function identified for an old protein in DNA repair
- New Czech company linked to IOCB Prague to enter global gene therapy field
- Standardized metadata for biological samples to unlock the potential
- IOCB Prague is expanding the possibilities of using RNA in gene medicine
- Czech physicist Vícha's method helps to determine what cosmic rays consist of
The Czech Academy of Sciences (the CAS)
The mission of the CAS
The primary mission of the CAS is to conduct research in a broad spectrum of natural, technical and social sciences as well as humanities. This research aims to advance progress of scientific knowledge at the international level, considering, however, the specific needs of the Czech society and the national culture.
President of the CAS
Prof. Eva Zažímalová has started her second term of office in May 2021. She is a respected scientist, and a Professor of Plant Anatomy and Physiology.
She is also a part of GCSA of the EU.