Mořští plži porušují zákon evoluce  
Z ještěrek se vyvinuli beznozí hadi a jeskynní ryby zase nemají oči. Během evoluce se toho ztrácí poměrně hodně. Jednou ztracené komplikované struktury ale již organismy nemohou znovu nabýt a „přivést k životu“. Tak to prostě je. Od roku 1890 uznáváme, že evoluční proces je ireverzibilní. Skupina plžů ale tento zákon nečetla a tak jej nectí.

 


 

Louis Antoine Marie Joseph Dollo (1890): „Evoluční změny jsou irreverzibilní.“

Louis Dollo (1857-1931) byl belgický paleontolog, který se narodil ve Francii. Je autorem hypotézy, která se později stala uznávaným zákonem. Pod pojmem Dolloův zákon se nemíní nic jiného, než že evoluční proces není reverzibilní. A že jednou prodělané změny nelze vrátit.

 

Rachel Collin ze Smithsonian Tropical Research Institute se svými kolegy ze dvou chilských universit svým článkem, který vyšel v dubnovém čísle časopisu Biological Bulletin, udělali do tohoto zákona další pořádnou díru. Podařilo se jim prokázat, že živočichové si mohou s sebou nést značný potenciál k evolučním změnám.

 

 

Zvětšit obrázek
Pro mořské měkkýše neplatí, že vlastnost, kterou jejich druh během evoluce zavrhnul, musí nutně být také nenávratně ztracena.

Většina mořských plžů, než pohlavně dospějí, prochází několika životními stádii. Častá jsou larvální stádia, jejichž domovem je vodní prostředí hojné na mikroskopické řasy. Tyto larvy žijí v horním patře vodního sloupce a spolu s ním se přesouvají. Tento životní styl se u mnohých živočichů změnil a jejich nedospělé formy se staly nepohyblivými neboť je chrání jejich matky. U těchto druhů se pak z vajíčka líhne miniaturní kopie dospělce i s ochrannou schránkou. Tito živočichové pak nemají volně plovoucí stádium, ale hned od mlada žijí přichyceni k podkladu.

Podle již zmíněného, mnohými uznávaného, biologického pravidla by u těchto živočichů měla být schopnost tvořit stádium pohyblivé larvy navždy ztracena. Volně plavající larvy by se u tohoto druhu už nikdy neměly znovu objevit.

 

Spolupráce chilských, argentinských a panamských biologů nyní ukázala něco jiného. Biologové sledovali embryonální vývoj plžů a sekvencovali jejich DNA. Přišli na to, že larvální stadium se u nich znovu objevilo.

Rachel Collin (duben 2007): „Evoluční změny jsou reverzibilní“

Tým vědců zkoumal celkem 6 druhů plžů, všechny z rodu Crepipatella. Různé příslušníky této skupiny nalovili v pobřežních pásmech Argentiny, Chile, Panamy, Peru, Jižní Afriky a USA. Posvítili si na jejich vývojová stádia a aby určili vzájemnou příbuznost těchto tvorů, sekvencovali (určovali pořadí nukleotidů) v části jejich genomu. Ke genetickým studiím vzájemné příbuznosti si zvolili oblast genu pro mitochondriální cytochrom oxidázu I.  Podle výsledků genetické analýzy sestavili vývojový strom  vylovených plžů a jejich vzájemnou příbuznost.
 

Na základě výsledků genetické analýzy si mohli troufnout tvrdit, že plovoucí larvální stádium se v průběhu evoluce u jedné skupiny plžů ztratilo. Na tom by ještě nebylo nic zajímavého. O spoustu schopností v průběhu evoluce živočichové přicházejí. To, co je ale překvapením je fakt, že se schopnost mít larvální stádium (larvu schopnou samostatného plavání a živení se planktonem),  znovu objevila a že přitom šlo o příslušníka téhož druhu. Tento poznatek znovu vyvrátil platnost Dollova zákona. Hlavní autorka Colin to shrnuje slovy:  Embrya přílipek (náležejících k rodu Crepipatella) prokázaly schopnost znovu získat vlastnost, o kterou tento druh v průběhu evoluce přišel. 

 

To, že si jeden měkkýš ze středu skupiny příbuzných plžů znovu vzpomněl na zapomenutou schopnost mít larvy, je z pohledu na evoluci velmi zajímavé. Svědčí to o tom, že změny se dějí oběma směry – jak co do ztráty získaných funkcí, tak co do jejich znovu objevováním ať už tvorbou nových genů, nebo restaurováním těch nepoužívaných. Nutí nás to poopravit si názor na pravidlo, o jehož platnosti jsme byli přesvědčeni více než sto let. Nezbývá nám než spolu s klasikem znovu konstatovat, že:  „Šedá je všechna teorie ale zelený je strom života.“ A že evoluce je mnohem pružnější, než jsme si mysleli.

 

Prameny:
Smithsonian Tropical Research Institute
Rachel Collin, Oscar Chaparro, Federico Winkler, and David Velez.,:  It goes both ways: evidence that feeding larvae have been regained in a marine gastropod. Biological Bulletin. April, 2007.

 

Datum: 30.04.2007 01:32
Tisk článku

Související články:

Psi stokrát jinak     Autor: Pavel Houser (02.12.2023)
Australský Plot proti dingům velmi rychle ovlivnil evoluci klokanů     Autor: Stanislav Mihulka (10.06.2023)
Vyhynutí parních lokomotiv popírá evoluční předsudky     Autor: Stanislav Mihulka (29.03.2023)
Nezastavitelná evoluce: Invazní vetřelci v Austrálii se mění na nové druhy     Autor: Stanislav Mihulka (09.02.2023)
Adventné zamyslenie: čo je informácia?     Autor: Jan Jendřichovský (21.12.2022)



Diskuze:

fnsdghuhgtudhh

žřdvbvbttz,2008-02-11 14:43:02

kgdkgdkgjsg j aeejhdajiddag

Odpovědět

reverzibilní nebo ireverzibilní

josef pazdera,2007-04-30 23:12:20

Tak se nám tu rozvinul spor. A ne ledajaký. Máme ho tu hned ve třech bodech. Těch nejpodstatnějších. Nad pojmem „reverzibilní“, nad tím, zda je vhodné se zmiňovat o pojmu Dolloův Law a poslední výtka je, že tento případ nestojí za senzaci, potažmo se o něm zmiňovat. Zkusme si to rozebrat s chladnou hlavou. Pokud se podíváme do textu primárního zdroje, najdeme tam, že autorka publikace skutečně tvrdí, že evoluční změny jsou reverzibilní (Zrzavý: „ireverzibilní“). Co tím Rachel Collin myslí? Nic jiného, než co je popsáno v článku. A tam se píše o „znovu nabytí schopnosti funkcí, které organismus v průběhu evoluce ztratil“. Nic víc, nic míň. Pokud zůstaneme u toho, o čem mluví Rachel Collin, a nebudeme jí podsouvat, že tím míní něco jiného, jako třeba restauraci ztracených genů, těžko asi můžeme k této formulaci co namítnout. Ostatně tato formulace nepřipadala zcestná ani vědeckým pracovníkům dalších dvou univerzitních pracovišť, kteří se na práci spolupodíleli a dokonce ani oponentům mezinárodního časopisu ve kterém byla práce publikována. Přít se nyní o to, z jaké části se jedná o využití v genomu uchovaných genů z minulosti a z jaké části jejich nahrazení zcela novými geny, je bezpředmětné. Ničeho bychom se kvůli nedostatku důkazů nedobrali. Tady musíme počkat dokud autorka, nebo někdo jiný, neprovede srovnání na úrovni genomů.

Teď k výtce platnosti a neplatnosti pravidla, kterému se v anglosaské literatuře říká Dollo's Law. V různých slovutných encyklopediích se lze setkat s mírně odlišnými formulacemi tohoto pravidla. V těch, které se nejvíce blíží původní formulaci Louise Dollo, se praví, že evoluční proces není reverzibilní. A že jednou prodělané změny nelze vrátit. Tuto formulaci má na mysli svojí kritikou pan Zrzavý. Je to samozřejmě v pořádku. Autorka má přesně totéž na mysli, když tvrdí, že pozorovala znovu objevení schopností, které u měkýšů vymizely a pak se znovu objevily. Takže Zrzavý i Rachel Collin kritizují jedno a totéž.

Nyní k výtce, proč se o tom vůbec Osel zmiňuje, když je to všem tak jasné.
Jenže ono to podle mne s tím zákonem pana Dollo není všem tak jasné, jako to je jasné „profíkům“. Troufám si tvrdit, že je to právě proto, že původní pravidlo z roku 1870 si jiní profíci postupně vylepšovali. Činili tak v dobrém úmyslu proto, aby pravidlo mohlo déle platit. Ani nemusíme chodit daleko. S jednou takto pozměněnou formulací se setkáme i na stránkách časopisu Vesmír, kde se dočteme, že Dollův princip irreverzibility je definován jako: „Znak ve vývoji jednou ztracený se již znovu nevyvine stejným způsobem“. Proti této formulaci ale lze těžko co namítnout. Tato formulace totiž připouští, že znak se může znovu objevit. A protože znak je vlastnost organismu vzniklá expresí genů, lze téhož znaku dosáhnout pomocí jiných (například nově vytvořených genů, nebo dokonce jiných genů). A to jak se jistě shodneme, se v přírodě děje.
Máme tu tedy dva výklady stejného pravidla. Výklady prakticky diametrálně odlišné. Jeden překonaný, druhý, který znamená něco zcela jiného a prakticky platného. Nemyslím si, že připomenutí, jak to s tou platností původního pravidla vlastně je, bylo v článku na škodu. Výtku, že si tento objev nezasloužil pozornost, ponechám bez komentáře. Jen snad dodám, že periodika jako jsou DailyScience, Wikipedia,…která jsou Oslovi vzorem, nepovažovala tento objev za „banální historku okresního formátu“ a o tomto objevu informují slovy: „Sea Snails Break The Law“.

Odpovědět


Naruseni zakona

Jirka,2007-05-03 18:13:12

V narusoveni nejakeho zakona bych se nechtel stourat, zvlast, kdyz je to jen zakon empiricky (napr. vyrazeny gen se muze teoreticky zase zapnout uplne nahodou - fyzikalni zakony tomu nebrani, stat se to muze).

Rozhodne bych se ale postavil za tu zpravu jako takovou. I kdyby to nebylo prvni poruseni nejakeho zakona, je to velmi zajimave samo o sobe!

Odpovědět

Ireverzibilita

PeterP,2007-04-30 19:49:38

Nie je možné aby nezávisle na dvoch rôznych miestach Zeme vznikol ten istý druh. Nie je možné aby sa súčasne vytvárala rovnaká genetická informácia v dvoch a viac nepreviazaných skupinách organizmov.
Ak v sebe organizmus akúkoľvek informáciu má, asi nie je nič isté. Predpokladať však, že človek by sa mohol vrátiť k svojmu predchádzajúcemu vývojovému štádiu je neuveriteľný. Je to vedomie človeka - jeho stupeň - ktorý takejto reverzibilite zabraňuje.

Odpovědět


Omyl

Colombo,2007-04-30 23:07:42

Je to pouze vysoce nepravďepodobné(a to HOOODNĚ moc)

Na druhou stranu, třeba je víc božích písečků a když se bohovi něco nepodařilo, tak začal od znovu(třeba sme mu neměli ukřižovat Ježiše, nebo neměl hlásat, že je boží syn:))

Odpovědět


Oponentúra pravdepodobnosti

PeterP,2007-05-01 09:55:50

Ak je to vysokonepravdepodobné (vývoj nezávisle dvoch druhov s tou istou informáciou) vo vesmíre, tak na Zemi (na tej istej planéte) to nie je možné (hhhhhoooooooooodddnddeee nepravdepodobné). Náhoda nemá vedomie, na rozdiel od človeka. Alebo, ako roky tvrdím - "Vesmíru je to jedno!"

Odpovědět

Dollovo pravidlo

J. Zrzavy,2007-04-30 15:04:03

No pochopitelně, že evoluce je z definice ireverzibilní, tj. nikoliv např. cyklická (jaro-léto-podzim-zima), ale z toho absolutně neplyne žádné Dollovo pravidlo.
Diskutující už to odhalili - v naprosté většině případů nejde o reverzi, ale o vznik nové evoluční novinky, která se té původní jenom trochu podobá (se nám zdá). V menšině případů by mohlo jít o druhotné probuzení zablokovaných genů, což je asi případ těch křídel strašilek, o nichž tu píše David Storch (ale i tady jde o dvě události po sobě, ne o cyklus). "Chlupatí lidé s ocasama" asi budou směs obojího, ale obecně spíš lidská ontogeneze pokažená nějakou novou změnou než návrat k paviánovi.
Jak je to s larvama škeblí, to opravdu nevím - jenom bych poznamenal, že zrovna v rané ontogenezi je u mořských zvířat neuvěřitelná diverzita (daná především tou triviální záležitostí, v které konkrétní fázi vývoje se zvíře líhne), ale že jsou tu navíc i zcela zásadní rozdíly v ontogenetických mechanismech u velmi blízkých druhů (např. zásadně odlišné embryogeneze blízce příbuzných ježovek či žab).
Suma sumárum - Dollovo pravidlo neplatí, nikdo na to nevěří, v rané ontogenezi už vůbec ne, vyvrácení Dollova pravidla se už událo tolikrát, že další příklad opravdu nestojí za senzaci.

Odpovědět

V nevratnost evoluce se dnes už moc nevěří

David Storch,2007-04-30 14:28:36

Problém je, že Dolloův princip irreverzibility je opravdu už hodně starý a dnes máme řadu příkladů reverzibility evoluce, často i o dost lepších než je tenhle. V roce 2003 vyšel článek (Nature 421: 264-267) přesvědčivě dokumentující opakovaný zánik a vznik (nejméně pětinásobný) křídel u strašilek, tedy struktury velmi složité, na jejíž morfogenezi se podílí spousta genů. Ostatně i u těch v diskusi zmíněných hadů sice nedošlo k opětovnému vytvoření nohou, zato ale hadi zjevně prošli prakticky slepým (asi podzemním) stadiem a později vytvořením nových výkonných očí, akorát s jiným způsobem akomodace. Někdy takovéto návraty mohou udělat nově probuzené spící geny (které nezmutovaly, poněvadž se třeba mezitím hodily na něco jiného), jindy se to udělá nějak jinak (jako u té akomodace, nebo v extrému u ploutví kytovců) a ve výsledku jde vlastně o konvergenci. Dnes už dobře víme, že na první pohled homologické struktury mohou vznikat nehomologickými procesy, takže pak není divu, že mohou vznikat i znovu.

Odpovědět


morské korytnačky

Martin,2007-04-30 19:01:19

Pekným príkladom sú morské korytnačky, ktorémusi druhu v priebehu evolúcie drakrát takmer zanikol a dvakrát sa znovu objavil pancier, a pozostatky tých bývalých pancierov sa stále dajú rozlíšiť. Podľa toho, čo som čítal, to súviselo s opakovanou adaptáciou na život na súši a potom zasa vo vode.

Odpovědět

Je tu podstatný rozdíl!

josef pazdera,2007-04-30 09:39:41

Ano, z rozboru DNA stanovili jen stupeň příbuznosti a sounáležitost mlžů do stejného druhu. Přesto tu jde o něco zcela jiného, než jsou vámi zmíněné kuřecí zuby, lidské ochlupení,... Gen pro ochlupení máme všichni, jen se jinak exprinuje - nepřišli jsme o něj. Gen pro kuřecí zuby - tak ten sice kuřata mají, ale zase jde jen o jeden gen. A přesto, že je jen jeden, kuřata se už k němu nikdy nevrátila. U ocasu je situace obdobná - geny také stále máme, dokonce funkční, protože v době embryonálního vývoje se na čas spouští. U zde popisovaného případu jde o něco jiného. Tady se tvor vrátil k jinému způsobu svého vývoje. To znamená, že do hry se zde musí zapojit celé sady mnoha rozličných genů. Musí změnit vývoj svého potomka a to doslova od základu. Místo aby vytvářel "kopii dospělce" mění své rozmnožování na larvální stádium, které má jinou anatomii těla, jiné chování, jiný způsob obživy,... I když vědci nedělali porovnání genomových map, mohou si být jisti, že pokud tyto sady genů po dlouhou organismus nepoužíval, došlo v celé řadě z nich k takovým změnám (mutacím, vymizením) že se celý systém stal nepoužitelným. Živočich si jej tedy musel prakticky od základu vytvořit znovu. Srovnávat tento případ se zapnutím jednoho v genomu uchovaného genu není moc vhodné. Spíše se jedná o případ, jako by hadům znovu narostly nohy. V tom je kouzlo tohoto poznatku.

Odpovědět


Vytvoril znovu, nebo opravil

Jirka,2007-04-30 11:16:14

Vytvoril ty geny znovu, nebo opravil? Pokud by je vytvoril znovu, tak mi to neprijde jako cesta zpatky, ale spis jako evolucni konvergence. I kdyz v tomto pripade hodne blazniva. Vi se uz na kolik jsou ty nove geny uplne nove?

Odpovědět


těžko říct

josef pazdera,2007-04-30 11:46:37

Určitě budou některé geny zcela nové. Jaké množství z těch starých se do procesu zapojilo, těžko říct. V tuto chvíli by to byla jen spekulace. Jakmile výzkum pokročí a budou známy další podrobnosti, zveřejníme je.

Odpovědět


a co kytovci?

css94381672,2007-04-30 14:06:43

...vždyť se říká, že kytovci byli nejprve suchozemští a pak se vrátili zpátky do moře...to je to samý, nebo ne?

Odpovědět


kedy sa rozišli?

Martin,2007-04-30 18:56:02

Podarilo sa porovnaním DNA stanoviť aj čas, kedy žil posledný spoločný predok tých druhov? myslím si, že to by v tomto prípade mohlo mať určitú vypovedaciu hodnotu.

Odpovědět


presne

mireks,2007-05-01 00:41:05

Co kdyz doslo k obnoveni vlastnosti skrizenim s pribuznym druhem, ktery tuto vlastnost neztratil.

Odpovědět


tie kuracie zuby...

Martin,2007-05-01 06:31:02

Zaujímavé je to, že posledné zubaté vtáky žili možno pred 50 - 60 miliónmi rokov (kopnite ma, ak sa mýlim) a gén pre vznik zubov je v ich genóme stále prítomný, aj keď sa dá odbrzdiť len v laboratóriu.

Odpovědět

kuracie zuby

Martin,2007-04-30 08:41:49

Je možné, že tento "zázrak" je spôsobený ukrytými "spiacimi" génmi, ktoré sa za normálnych okolností neprejavujú? Niečo na spôsob kuracích zubov alebo ľudského chvostíka. Gény pre tieto znaky sú stále prítomné v genóme, ale aby sa prejavili, musí ich niečo naštartovať alebo odbrzdiť.
Z článku som pochopil, že tí vedci z rozboru DNA zistili len stupeň ich vzájomnej príbuznosti, ale nerobili im génovú mapu.

Odpovědět


Dolloův zákon...

ZEPHIR,2007-04-30 09:07:35

To je zajímavý, že o Dollově zákoně sem v životě neslyšel, zatímco internet je plnej obrázků atavismů, lidí s chlupama a ocasama, takže jeden by skoro řek, že se tu zase uměle vyrábí senzace z něčeho, co je všeobecně známý.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz