Evoluce v přímém přenosu: Čich obojživelných ryb se adaptoval na souš

Zjištění studie, na které se zásadním způsobem podíleli výzkumníci z katedry zoologie, byla publikována ve vědeckém časopise BMC Biology. Tým vědců pod vedením Zuzany Musilové zkoumá smyslové soustavy ryb, tentokrát se rozhodli pozornost věnovat čichu, který není příliš probádán.

„U čichu také známe molekulární podstatu čichových receptorů, což jsou bílkoviny schopné detekovat různé látky. Můžeme se proto zaměřit na geny kódující tyto proteiny a studovat jejich evoluci, tedy množení nebo naopak mizení jednotlivých genů,“ říká zooložka a jedna z autorek nové studie Zuzana Musilová.

To, že je čich komplexním smyslem, dokazuje velký počet čichových receptorů u některých savců. Sloni mají velice dobrý čich, i proto disponují až tisíci kopiemi těchto receptorů. Na druhou stranu člověk nepatří mezi čichové premianty, přesto bychom u něj našli stovky receptorů.

Dosud provedené studie poukazovaly na to, že ryby mají ve srovnání se suchozemskými živočichy nízký počet receptorových genů. Zkoumáno bylo ale málo druhů ryb, i proto se vědci rozhodli do nového výzkumu zahrnout až dvě stě druhů.

Za pomoci analýzy genomu výzkumníci zjistili, že u obojživelných ryb došlo k rozšíření genů pro čichové receptory.

„Jedná se o takzvané obojživelné ryby, které v noci vylézají ven z vody. Tyto ryby tráví někdy i hodiny na souši – jdou tam buď cíleně lovit, nebo dělají tzv. terestrické exkurze, tedy pohyb za nějakým konkrétním cílem. Do této skupiny patří třeba i náš úhoř, který se po souši dokáže dostat z jedné vodní plochy do druhé,“ vysvětluje zoolog Demian Burguera.

Autoři studie se zaměřili zejména na zkoumání keříčkovců, kteří umějí dýchat vzduch a jsou charakterističtí celkem dlouhými terestrickými exkurzemi. Po analýze těchto ryb potvrdili, že na rozdíl od příbuzných druhů, které ale na souš nevylézají, u keříčkovců došlo ke zvýšení počtu čichových genů.

Obojživelné ryby se tak přizpůsobují novému způsobu života, kdy díky zvýšení počtu genů pro čichové receptory mohou ve vzduchu detekovat jiné látky než ty, které čichají ve vodě. Důvodem pro tento evoluční vývoj je podle výzkumníků možnost detekce určitých molekul, které jsou přítomny pouze ve vzduchu.

Kromě čichových receptorů došlo u obojživelných ryb také ke zvětšení čichového laloku, jehož funkcí je zpracování čichových vjemů. Nejpropracovanější čichový systém mají podle vědců bichiři, což je starobylá skupina ryb. Výzkumníci u nich dokonce objevili receptory, které u dnešních ryb skoro nenajdeme.

Podle závěrů prezentovaných ve studii je pravděpodobné, že čichový systém dokáže v evolučním čase reagovat na různé ekologické výzvy. Mohlo by se tak třeba dít u ryb, které budou v důsledku vysychání řek nuceny pohybovat se na souši.