Blesková evoluce odolnosti u rostlin  
Vědci z Královské botanické zahrady, laboratoře Kewa Jodrella, se specializují na epigenetiku. Jejich poznatky z této „negenetické genetiky“ svědčí o tom, že rostliny jsou schopny se přizpůsobovat změnám životního prostředí rychleji, než se soudilo, alespoň pokud jde o příslušníky čeledi vstavačovitých.

Epigenetika se zabývá vlivy, které pozměňují funkce genů bez toho, aby k tomu potřebovala měnit sekvenci nukleotidů v DNA. Dolaďováním funkce genů je míněno jejich přenastavování  na vyšší, nebo nižší „výkon“. Tyto změny jsou dokonce svým způsobem dědičné a to, jak budou geny pracovat, nebo zda budou spíše uspány, se předává na potomstvo a než se taková změna vrátí k normálu (vymizí), trvá to často několik generací. A protože k takovému jevu může dojít opakovaně, rostlina tím docílí prakticky stejnoho efektu, jako kdyby šlo o mutace.

Zvětšit obrázek
Prstnatec Traunsteinerův karpatský (Dactylorhiza traunsteineri), Hrabství Yorkshire, Anglie (Kredit:Dr. Ovidiu Paun)

Epigenetika dává zcela nový pohled na Darwinovu teorii evoluce. Ještě nedávno platilo, že jediným zdrojem nových vlastností (přizpůsobování se novému prostředí) jsou zmíněné mutace. Tedy trvalé změny v DNA, neboli změny v pořadí nukleotidů, případně vypadnutí "kousku" genetického kódu, anebo vložení nějakých nukleotidových sekvencí do DNA navíc. Tyto způsoby adaptace na vnější prostředí jsou ale značně pomalé a trvá mnohdy stovky let, než náhodně vznikne něco, co je lépe přizpůsobeno změnám. S takovým přístupem by rostliny měly jen malou šanci na přežití i při malých výkyvech podnebí.


Prstnatci, nebo také vstavače  nám daly pořádnou lekci z ekologie - rostliny nemusí čekat na náhodnou mutaci, aby se novým změnám prostředí přizpůsobily. Nejsou odkázány jen na zřídka se vyskytující náhodné mutace. Mohou využívat epigenetické mechanismy (například metylaci některých míst na DNA), to jim dovolí adaptovat se relativně velmi rychle.

 

Rostliny které vědce tak zaujaly patří do čeledi vstavačovitých:
 Dactylorhiza majalis. Vyskytuje se i u nás a známe ji pod jmény prstnatec májový, neboli vstavač májový či vstavač širokolistý, slovensky vstavačovec májový.

 D. traunsteineri  prstnatec Traunsteinerův karpatský, slovensky: vstavačovec Traunsteinerov

 D. ebudensis

První dva jmenované druhy se vyskytují i u nás, ale netrhejte je. Dactylorhiza majalis je u nás chráněn podle vyhlášky MŽP ČR č. 395/1992 Sb.  - je zařazen do kategorie "ohrožený druh", D. traunsteineri je považován za kriticky ohrožený.


Ve všech třech případech jde o tři fialově kvetoucí rostliny,  jejichž genomy se liší co do sekvence (pořadí nukleotidů v jejich genomech) jen nepatrně. Navzdory tomu, že jsou si geneticky velmi podobné, liší se ve svých požadavcích na vlhkost a úživnost stanoviště, morfologicky a mnoha dalšími vlastnostmi, takže je považujeme je za tři samostatné druhy. Jsou ale také dokladem dříve netušené přizpůsobivosti organismů. Zatímco klasický pohled na evoluci byl poněkud „zkostnatělý“ a předpokládal přizpůsobování se podmínkám  a vznik nových druhů těžkopádnými a z hlediska pravděpodobnosti zdlouhavými náhodnými procesy závisejícími na mutacích. Pokusy s jejich hybridizací umožnily nový pohled na rozsah regulace genů pomocí epigenetických zásahů, což dělá z rostlin velmi flexibilní společenstvo schopné se v krátké době v řádu stovek generací změnit v nový druh a přizpůsobit se novým podmínkám prostředí, včetně změn klimatu.

 

Nejde tu ale jen o záležitosti podnebí, poznatek možných rychlých evolučních „negenetických“ proměn mění i náš pohled  na snahu uchovat ohrožené druhy. Jejich přenesením do nových lokalit, byť by se jejich novým domovem stala třeba botanická zahrada, nemusí jít šťastnou volbu. To proto, že podle nových poznatků se jiné prostředí může poměrně rychle přičinit o to, že z původního druhu budeme mít zakrátko něco docela jiného. Na druhou stranu jsou stejné epigenetické mechanismy nadějí a příslibem, že naší flóru hned tak něco nezdolá.


Prameny:
Royal Botanic Gardens Kew,
O. Paun, R. M. Bateman, M. F. Fay, M. Hedren, L. Civeyrel, M. W. Chase. Stable epigenetic effects impact adaptation in allopolyploid orchids (Dactylorhiza: Orchidaceae). Molecular Biology and Evolution, 2010; DOI: 10.1093/molbev/msq150

 

Datum: 11.08.2010 11:52
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:

Žádný příspěvek nebyl zadán



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