Evoluční původ končetin v nepárových ploutvích raných obratlovců  
Při pohledu na žraloka nebo mihuli si teď můžete uvědomit, že vaše lepé ruce a nohy jsou vlastně jen jejich pozměněné nepárové ploutve. Dokládá to nejnovější analýza genetických mechanismů vývoje ploutví těchto bazálních obratlovců.

 

 

Zvětšit obrázek
Máčky jsou stíny mořského dna. Potulit se můžete, nafotit už nejdou tak snadno.

Obratlovci se během své historie docela pěkně vybarvili a zabydleli tuhle planetu. Při téhle spanilé jízdě jim byly ku prospěchu různé šikovné vychytávky, které postupně poskládaly úspěšný obratlovčí model. Mezi nimi zaujímají přední místo končetiny, praktické a všestranné, neobyčejně vhodné například k míchání drinků. Nejnovější vývoj poznání genů ovládajících embryonální vývoj končetin dává překvapivou odpověď na to, jak tahle praktická pomůcka barmanů vlastně vznikla.

 


Nejranější fosilie obratlovců, co jsme zatím našli, mají jen nepárové ploutve – hřbetní, břišní a řitní. Nepárové ploutve jsou ve fosilním záznamu zhruba 100 miliónů let před párovými ploutvemi a 200 miliónů let před prvními končetinami. Už od 19. století se občas předpokládalo, že by párové ploutve a potažmo končetiny obratlovců mohly vzniknout právě z nich. Jako zásadně problematické se ale jevilo jejich umístění podél středové osy těla. Z toho totiž vyplývá, že nepárové ploutve vznikají z jiných buněk embrya. Až do nynějška v tom nebylo tak úplně jasno.

 

Celou záležitost nedávno rozkryl mezinárodní tým molekulárních embryologů pod vedením portugalské vědkyně R. Freitas, toho času situovaný na University of Florida v Gainesville. Autoři v rámci studie provedli několik pozoruhodných experimentů na bazálních obratlovcích. Nejprve se zaměřili na embryonální vývoj ploutví máček skvrnitých (Scyliorhinus canicula), roztomilých, malých a vesměs líně plovoucích žraloků z Atlantiku. Jak patrno i z anglického názvu pro máčky „catsharks“, nejsou to zrovna herci z Čelistí. Mezi molekulárně laděnými vývojovými biology jsou ale přesto v posledních letech dost oblíbení.

 

 

Zvětšit obrázek
Předek končetin jako popkulturní idol.

V rámci experimentů autoři nejprve značili různé buňky raných embryí a sledovali jejich další osud ve vývoji zárodku máček. Tak zjistili, z kterých embryonálních buněk vznikají ploutve – z těch samých jako jednotlivé obratle. Pak přenesli pozornost na regulační geny a studovali aktivitu genů, jenž ovládají právě vývoj ploutví. Nakonec poměrně překvapivě zjistili, že se nepárové ploutve máček, přestože opravdu vznikají z jiných buněk než ploutve párové, vyvíjejí mimo jiné pod přísným okem regulačních genů HoxD a Tbx18. Ty důvěrně známe i z vývoje našich vlastních lidských končetin. Úplně stejné geny u máček řídí i embryonální vývoj párových ploutví. Na odlišných místech embrya a na buňky odlišného původu tak působí stejný vývojový mechanismus.

 

Zvětšit obrázek
Pro zapamatování i oslavu evolučního původu vlastních rukou a nohou lze zvolit i vhodné módní doplňky.

Autoři studie nezůstali jen u máček, podívali se i na ještě bazálnějšího obratlovce – mihuli mořskou (Petromyzon marinus). Linie mihulí se odštěpila ještě před vznikem párových ploutví, mají jen nepárové. A i u nich se vývoj ploutví reguluje stejnými geny. Podle autorů je zjevné, že se mechanismus vývoje ploutví vytvořil při vzniku prvních nepárových ploutví. Evoluce pracuje jako domácí kutil a tak při další práci sáhla po tom, co bylo po ruce. Celý genetický program vývoje ploutve byl znovu použit pro embryonální vývoj ploutví párových. A když se podíváme na nás samotné, tak naše ruce a nohy můžeme přímo odvodit od hřbetní, břišní a řitní ploutve našich pradávných rybovitých dědečků.

 

Studie má i vcelku praktické výstupy. Zmíněné geny totiž mimo jiné účinkují i v řadě vrozených vývojových poruch a pro jejich pochopení není tak úplně na škodu vědět, jak vlastně vývoj končetin kdysi dávno vzniknul. Krom toho zbylo místo i na špetku nostalgie. Nejmodernější molekulární metody šly v této práci ruku v ruce s klasickou morfologií a anatomií 19. století


Pramen: Nature online doi: 10.1038/nature04984.

 

Datum: 05.08.2006 10:53
Tisk článku

Transevoluce - Scholastická evoluce druhů a člověka - Hájek Tomáš
Knihy.ABZ.cz
 
 
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:

Stejné geny?

Ucholák,2006-08-11 17:50:15

"Na odlišných místech embrya a na buňky odlišného původu tak působí stejný vývojový mechanismus."...

Z odlišných buňek vznikají odlišné ploutve, končetiny... Tudíž název "stejný mechanismus" asi není úplně na místě. Trochu to připomíná pohádku o "uších mouchy", která se tu kdysi objevila.

Odpovědět

Evoluce není zcela slepá

Ccecil,2006-08-11 08:55:31

Jinými slovy idkyž část změn je zcela nepochybně nahodilých, existuje velká množina změn, jejichž nahodilost je přinejmenším velmi diskutabilní. Z nekonečné množiny možných změn je totiž k dispozici jen omezená množina svým způsobem vhodných a vybírá se jen z nich. To že z A vzniklo AA je nesporné, otázkou ale je mechanizmus změny a její určitá zacílenost. Je zajímavé, že někteří jedinci záměrně zaměňují otázku mechanizmu změn za otázku posloupnosti. Hloupost nebo jen chyba? Proč ale nekonečně kontinuální a neustále omýlaná dokola?

Odpovědět


...

jirka,2006-08-11 16:51:14

Takové tvrzení slyším z "jistých zdrojů" prakticky neustále, ale nikde žádné konkrétní příklady. Existuje aspoň jeden jediný zaručený důkaz takové nenáhodné mutace?

Odpovědět

he he

Marie,2006-08-07 10:06:30

Kdyby Mihulka zkoumal mihule, byla by to docela legrace :-D

Odpovědět


jo?

SM,2006-08-07 10:34:34

někdy stačí k "legraci" vcelku málo, jak je vidět ...

Odpovědět

kniha

Martin,2006-08-06 07:27:43

Podľa knihy bratov Strugackých "Pondelok sa začína v sobotu" je človek len prechodným článkom potrebným na to, aby príroda dospela k svojmu vrcholnému výtvoru - poháru koňaku s krúžkom citrónu. A uznajme, že bez ľudských predných končatín by to zrejme nebolo možné... :)

Odpovědět

Stvoření - důkaz

P_V,2006-08-05 21:21:04

Tato bytost z fotky se nevyvinula, ale byla stvořena. Zde je zcela objektivní a nevyvratitelný důkaz: http://www.patriciapiccinini.net/wearefamily/

Odpovědět


Stvoření...

P_V,2006-08-05 21:23:06

to měla být odpověď na Vláďu

Odpovědět


Chyba

Vláďa,2006-08-07 14:49:40

Objekty na vašich snímcích byly skutečně stvořeny jedním známým umělcem. To ale nic nemění na faktu, že není žádnou vyjímkou, když se narodí dítě se zvířecí srstí nebo s ocasem. Není pak snazší přijmutí teorie, že se jedná o pozůstatek v genech po dávných předcích?

Opravdu se vám zdá logičtější, že stvořitel úmyslně přidal do lidského genomu některé zvířecí geny?

Odpovědět

Evoluce - důkaz

Vláďa,2006-08-05 15:13:59

Dříve, než se strhne tradiční pře o evoluci, bych rád uvedl, že Darwin svou teorii podepřel slušnými důkazy a dodnes se nenašla jiná lepší vědecká(!) teorie, která by vysvětlovala vznik druhů.

Pokud přesto někdo pochybuje o tom, že človek vznikl z opice, doporučuji se podívat na následující obrázek:/>
http://img216.imageshack.us/img216/1949/evolucedj2.jpg

Předem ale upozorňuji, že je není pro slabé povahy a je potřeba se předem obrnět.

Jaký lepší důkaz evoluce si ještě můžete přát? Proč by nám dával stvořitel tolik genů od opic s tím, že je jednou za čas zapne? Snad proto, že si přál, abychom věřili v evoluci?

Před tím, než se někdo pokusí tuto fotografii zdiskreditovat tvrzením, že se jedná o koláž, bych rád podotkl, že podobné případy se stávájí a nejsou ojedinělé.

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