Jak přebarvit housenku aneb evoluce na povel  
Housenky některých amerických lišajů si vybírají „kabátek“ podle počasí. Pokud se vyklubou z vajíčka na podzim nebo v severnějších chladných oblastech, naroste jim tmavá pokožka, která pohlcuje sluneční záření a housenku zahřívá. V teple nabývá na důležitosti nenápadné zbarvení chránící před nepřáteli, a proto se housenky barví zeleně. Všichni motýli mají stejnou dědičnou informaci, a přesto dovedou přehodit výhybku svého vývoje na dvě různé cesty.

 

Zvětšit obrázek
Americký lišaj Manduca quinquemaculata má housenky dvou barevných typů- černé a zelené. Zelené se dobře maskují v teplých krajích, černé jsou stavěny do nepohody chladných období roku a krajů, kde slunko tolik nepálí.

Lišaj tabákový (Manduca sexta) tuhle schopnost nemá. V přírodě najdeme jen zelené housenky. Pouze v laboratořích se podařilo vědcům získat mutanta, jehož housenky mají pokožku tmavší. Přepínat na různé barvy podle potřeby ale housenky lišaje tabákového nedovedou. Biologové Yuichiro Suzuki a Frederik Nijhout z Dukeovy university v americkém Durhamu je to naučili.

V jejich laboratoři prodělali lišajové během několika generací evoluci, která kdysi v přírodě vynesla schopnost volby „kabátu“ blízce příbuzným motýlům.

Zvětšit obrázek
Jeho příbuzný lišaj tabákový (Manduca sexta) …

Suzuki vystavoval tmavě zbarvené housenky v počátečních fázích vývoje tepelným šokům. Některé na to dokázaly zareagovat zelenějším zbarvením, jiné si i pak držely tmavou pokožku. Suzuki  a Nijhout začali dělit své lišaje na dvě populace. V jedné drželi lišaje, kteří zůstávali věrní tmavé barvě. V druhé pak chovali motýli, kteří vykazovali největší schopnost barevné proměny po tepelném šoku. Druhá skupina jim přinesla velké překvapení. Po několika generacích tvrdého výběru nejzdatnějších „přebarvovačů“ se v ní objevili motýli, jejichž housenky získávaly při teplotách nad 28,5oC zelenou barvu, zatímco při nižších teplotách si udržovaly „hřejivé“ tmavé zbarvení. V laboratoři tak proběhla velmi rychle evoluce a motýli získali zcela novou vlastnost.

 

Výsledky studie zveřejněné v předním vědeckém časopis Science vítají vědci jako průlomový objev. Suzuki  a Nijhout dokázali, že organismus může nést po dlouhou dobu mutaci, která mu zdánlivě k ničemu není.

Zvětšit obrázek
… má housenečky výhradně zelené.

Při změně podmínek se však nositeli takové „tiché“  mutace otevírá cesta k nové výhodné vlastnosti. Přitom si nemusí definitivně přibouchnout dveře k využívání původní vlastnosti. V laboratoři sehrály roli změn životních podmínek teplotní šoky a selekce podle reakce housenek na zvýšenou teplotu. Housenky díky tomu získaly dva alternativní způsoby vývoje. Jeden zajišťuje tmavou barvu pokožky, druhý pak zelenou. Pro lišaje to nebylo příliš těžké. Stačilo jim k tomu jen změnit míru produkce juvenilního hormonu. Během evoluce druhů se mohou po dlouhou dobu hromadit četné „tiché“ mutace, které se nijak neprojevují, protože je organismus za daných podmínek dokáže udržet na uzdě. Za změněných podmínek už to nezvládne a výsledkem je „náhlé“ objevení zcela nových vlastností. Původně jednotvárná populace se tím rozrůzní  a v nových podmínkách pak mají větší šanci na přežití ti, kteří byli obdařeni výhodnější vlastností. Na první pohled to pak vypadá, že nová vlastnost „spadla z nebes“, protože nic nenasvědčovalo, že se na ni organismy postupně připravují.

Schopnost podstoupit s jednou jedinou verzí dědičné informace několik vývojových osudů je v přírodě poměrně hojně rozšířena a označujeme ji jako polyfenismus. Velmi pestrý rejstřík osudů vykazují například mravenci nebo termiti, kde samička může podle potřeby kolonie plnit roli dělnice, vojáka nebo královny. Rozdíly ve stavbě a funkcích těla jsou obrovské a laik by často příslušníky jedné kolonie nezařadil k jednomu druhu. Suzuki  a Nijhout se domnívají, že i v těchto případech hrají významnou roli hormony důležité pro vývoj tkání a orgánů.

 

Nijhouta
 

Výjimkou jsou housenky z laboratoře Frederika Nijhouta z Dukeovy university v americkém Durhamu. Ty si mohou barvu kabátu vybrat.

Pramen: Science

Datum: 05.02.2006 05:58
Tisk článku

Transevoluce - Scholastická evoluce druhů a člověka - Hájek Tomáš
 
 
cena původní: 220 Kč
cena: 191 Kč
Transevoluce - Scholastická evoluce druhů a člověka
Hájek Tomáš
Související články:

Podle geologů žijeme v období slepicénu     Autor: Stanislav Mihulka (15.12.2018)
Může být „evoluční lenost“ výhodou? Za řady podmínek ano.     Autor: Jaroslav Flegr (03.08.2018)
Motýli se vyvinuli až když na Zemi byly květiny. A nebo to bylo jinak?     Autor: Josef Pazdera (14.01.2018)
Ankylosaurus reloaded     Autor: Vladimír Socha (19.10.2017)
Proč ptáci nemají zuby?     Autor: Josef Pazdera (04.10.2017)



Diskuze:

neco o Lišajich otázka

prisla,2007-12-23 09:40:33

Ví někdo kde najít informace o Lšaji Mamotovém?

Odpovědět

Fantazie

Vysata,2007-05-09 12:40:41

Vase tvrzeni muze byt i pravdive. Jiste by se dalo prevypravet jeste znacne mnozstvi historek z rodiny tohoto lisaje o dedeccich a pradedeccich. Uvaha taky neni nelogicka a navic je v souladu s popularni a dvere uspechu otevirajici evolucni teorii. My mene vzletni bychom ale byli radi za nejaky dukaz. Tento experiment prokazal jedine - adaptabilitu. Vsechno ostatni je fantazie.

Odpovědět

ehmmm ... evoluce ?!?

Tokkar,2006-10-06 16:41:51

Nechápu jek někdo tento případ může někdo chápat jako doklad evoluce.

Pokud je dvoubarevnost housenek u rodu Sphingidae naprosto běžná a definitivní barva housenky je určena okolní teplotou, pak je dle mě zcela logické, že u jižně se vyskytujícího druhu Manduca sexta se přírodní výběr postaral o potlačení této schopnosti v zájmu neupečení se housenek ve vlastní štávě. To že někdo připomněl jižnímu lišaji, jak se žije na severu, rozhodně není evoluce, ale zde již zmíněná adaptabilita na prostředí. A zmínění pánové ho nic nového nenaučili, jen mu připomněli jak to dělával pradědeček. Čím jsem ohromen a znechucen, je jak samozřejmě své závěry předkládáte laické veřejnosti jako holý fakt a doklad evoluce (viz. lidovky).

Odpovědět


-

Zdeněk Jindra,2011-10-09 14:19:24

Také si myslím, že tady někdo potřeboval peníze. Vyvolat zpět vlastnst, kterou rod již má, je daleko jednodušší, než vyrobit úplně originální (viz. modrá růže).

Odpovědět

Adaptabilita

Jirka Vysata,2006-07-28 02:53:49

Je znacne pozoruhodne, ze po aplikaci tepelnych soku vykazuji nektere exemplare zmeny prave ve zbarveni. Proc jim treba nenarostla dlouha tykadla, nebo chlupy? Take by se nejak libovolne mohly menit jejich vnitrni organy. Podle Darwinovy teorie by se melo stat prakticky cokoli. Na tepelne soky ale housenky odpovedely presnou ocekavanou reakci. Smer mutace tedy nebyl nahodily. Vyklad je mozny dvoji. Bud si prislusni vedci velice velice prali pozitivni vysledek experimentu... A nebo se nejedna o potvrzeni evolucni teorie ale o objev skutecnosti, ze organismy jsou vybaveny (alespon nekdy) dumyslnou funkci, ktera se jim stara o adaptabilitu vuci prostredi. Pak neni vylouceno, ze mnohe dukazy, ktere se neukazaly jako piltdownsky podvrh, praseci zub coby zub lidoopa, a dalsi podobne omyly, by nakonec mohly byt dukazy svedcici nikoli pro ET ale pro adaptabilitu druhu. Adaptabilita by pak v organismu byla stejne dumyslnou funkci jako treba imunita, nebo srazlivost krve.

V kazdem pripade vysledek experimentu je v rozporu s definici mechanismu evoluce.

Odpovědět

Nekomu to holt projde

Jirka Vysata,2006-07-28 02:29:46

Tady si kazdej dela svou evoluci ve zkumavce, akorat Buh nesmi.

Odpovědět

"evoluce" není evoluce

Ucholák,2006-02-06 20:14:28

Vypadá to jako "evoluce" psů, koní,... holubů...koček.... Tedy vyšlechtění existující vlastnosti do nějakého extrému.
Nic nového pod sluncem, psi se šlechtí po staletí. Stejně tak závodní koně. U těch "evoluce" (uvozovky proto, že to není žádná evoluce) dosáhla maxima. Vyšlechtit dobrého koně je velmi výnosné, přesto nejrychlejší koně běhají pořád stejně rychle. Selekční tlak je přitom obrovský, evoluce je nemilosrdná, špatný běžec skončí v salámu...

Odpovědět


lišaj není kůň

jarda petr,2006-02-07 10:43:17

Myslím, že drobný rozdíl mezi koněm a lišajem přeci jenom je. Alespoň jsem neslyšel, že by se šlechětním koní podařilo dosáhnout polyfenismu. Že by se třeba exteriér koně měnil v závislosti na tom, jestli ho necháme běhat rovinu nebo steeple. Že by měl kůň dva kontrastní fenotypy a ty by pak spouštěl dle potřeby podle vnějších podmínek. V tomhle pokusu šlo o to ukázat, jak se může nepolyfenický organismus k polyfenismu propracovat. A to se jim určitě povedlo. Ukázali, jak pracuje evoluce.
Typický český "politický polyfenismus" označovaný lidově jako překabácení bych nepočítal.

Odpovědět


šlechtění housenek

Ucholák,2006-02-07 13:31:26

1) "V druhé pak chovali motýli, kteří vykazovali největší schopnost barevné proměny po tepelném šoku."
Tedy vlastnost existovala již dříve v populaci. Článek dále naznačuje, že tato vlastnost je dána geneticky (jak jinak).
2) "V laboratoři tak proběhla velmi rychle evoluce a motýli získali zcela novou vlastnost." tj. schopnost změnit barvu." Jenže podle 1) článek tvrdí, že tu schopnost už měli.

Selektovanou vlastností není barva housenek ale schopnost změnit barvu podle teploty. Koně mají zase jiné zajímavé vlastnosti, kvůli kterým se šlechtí.
Princip je stejný.

"Ukázali, jak pracuje evoluce." Nakonec to svým způsobem ukázali: nepracuje. Není to žádná evoluce ale šlechtitelství housenek.

Odpovědět

Otázečka

Ccecil,2006-02-06 17:21:14

Jak organizmus ví, které tiché mutace si ponechat pro budoucího strýčka přírodu a které jsou odsouzeny k likvidaci opravnými prostředky genomu? Co je to síto, které to určuje, je-li v tomto případě pravidlo přirozeného výběru nefunkční? /protože si tuto schopnost nese z minulosti/

Odpovědět


A ještě jeden dotaz

Ccecil,2006-02-06 17:26:52

V případě mutace, jak je zajištěn přenos na další jedince v následujícím pokolení, respektive mi jde o mechanizmus, který rozšíří mutaci do celého organizmua dovolí jeho genetický přenos?

Odpovědět


neví to

primitiv,2006-04-19 21:21:57

Jednoduše čas je síto a přirozený výběr se tu projevuje asi v dlouhodobějším měřítku , dlouho nevyužite části DNA se patrně zachovavají dokud dávají podle nějakého jednoducheho "CRC" (kontrolniho součtu) smysl ,že je to použitelný kód (což taky nemusí byt 100% spolehlive) a zachovaji se patrně tedy všechny funkční řetezce + nějaké fragmenty už jsou nepoužitelné, to ktere informace v evoluci pak odpadnou a ktere ne záleží patrne na jinych částech DNA a primárním přirozeném výběru atd

Odpovědět

To je toho.Jedině Jindra z VV umí z housenky...

marduk,2006-02-05 17:14:16

...udělat ještě větší housenku. Ergo, Jindra je Bůh! Nebo tak nějak... :) Stop OT.

Odpovědět

dočasnost evolučních výdobytků

jarda petr,2006-02-05 08:21:19

Všechny výdobytky evoluce jsou dočasné - pokud je měříme příslušným metrem. Naši předci se domohli ocasu a my jsme jej kdesi ve víru evoluce ztratili. Ocas měli naši předci tedy jen dočasně. Ostatně každý druh je na této planetě jen dočasně, takže v tomto směru je "dočasnost" evolučních výdobytků skutečně fenomén s absolutní platností.
Ale v dané vyšlechtěné populaci je schopnost měnit barvu v závislosti fixována a pokud budou její nositelé vystaveni pozitivnímu selekčnímu tlaku, tak se zřejmě v populaci udrží.
O tom, jak vypadali motýli, se ve studii nic nepíše. Také není nic uvedeno o vzájemném křížení obou linií. Pokud jde o zopakování pokusů v našich laboratořích za přítomnosti nestranných pozorovatelů, nechápu dost dobře, k čemu by to bylo dobré. Je fakt, že se v poslední době píše hojně o vědeckých podvodech, ale zopakování za přítomnosti nestranných pozorovatelů asi nepřináší řešení. Jak by se taková nestrannost definovala? Měl by to být jiný biolog? Autor konkurenční teorie? Poučený laik? Nepoučený laik? Zastánce kreacionismu nebo ID? Obávám se, že zapálené odpůrce evoluce nic nepřesvědčí, ani když to uvidí na vlastní oči. Zkuste se někde ve sdělovacích prostředcích zmínit, že evoluce funguje, a sesype se vám na hlavu sprška nadávek do ignorantů, kteří ničemu nerozumějí.

Odpovědět


Jarda Petr

Pepa z depa,2006-02-05 08:53:42

Díky. Ono v diskuzích na těchto stránkách to bývá vzájemné, je to demokratičtější, než v minulosti, kdy pochybovat veřejně bylo trestné, ale každý neústupně trvá na své pravdě. Vzpomínám na snímky / ve Světě v obrazech?, nebo ve Světě socialismu?/ psa , který měl naimplantovanou hlavu, která žila několik hodin a kousala hlavu majitele těla. Pak odumřela. Některé zářivé úspěchy někdy splasknou jako mýdlová bublina. Tak promiňte mou nedůvěru, prosím.

Odpovědět


Pepa:

Zdeněk Jindra,2011-10-09 14:25:21

Splaskne naprostá většina úspěchů, tak to vždycky bylo. Demokratické nikdy nic nebylo, to je proti povaze člověka. Nemožnost mluvit o něčem veřejně je tu od počátku věků, rozdíl je pouze v tom, že od skončení absolutistické monarchie existuje jako nepsaný zákon. Jak implikoval předřečník - zkuste si do televize vědecky popřít demokracii.

Odpovědět

Prosím, doplňte:

Pepa z depa,2006-02-05 08:03:05

Zajímalo by mne, jestli je tato mikroevoluce u housenek dočasná a zda při změně k původním hodnotám teplot před pokusem budou housenky znovu zelené. U mravenců a termitů již hezky dlouho nedošlo k závažnám mutacím v rámci druhu. Jak se změnil vzhled motýlů, případně způsob jejich života? Při vzájemném křížení obou variet platí Mendelovy zákony? Jsou schopny naše laboratoře provést podobný pokus za přítomnosti nestranných pozorovatelů?

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace