Až na vrcholky hor šplhají hlodavci, nově popsaní díky biologům AV ČR

Na Zemi zbývá popsat ještě mnoho živočišných druhů. Evropské savce již vědci poměrně dobře znají, naproti tomu Afrika je dosud pole víceméně neprobádané. Tamní etiopské svahy pročesává mezinárodní tým odborníků pod vedením Josefa Bryji z Ústavu biologie obratlovců AV ČR a nedávno zaznamenal úspěch – objevil dva nové druhy myšovitých hlodavců. Žijí vysoko v horách a část DNA „ukradli“ svým příbuzným.

Náhorní plošiny etiopských pohoří nabízejí nehostinné prostředí. Krajina s charakterem tundry je většinou prostá vysoké vegetace, převládají drobné keře a traviny. Teploty se i v nejvlídnějším období, tedy po zářijových deštích, dostávají v noci pod bod mrazu, výjimkou v těchto koutech Afriky nejsou kroupy ani sníh. Zásadní je však nízká koncentrace kyslíku. Zatímco výzkumníkům komplikuje bádání, zvířata se těmto podmínkám dávno přizpůsobila a učinila z nich svou výhodu.

Afroalpinské louky v Simienských horách

V polohách nad tři a půl tisíce metrů nad mořem, na afroalpinských loukách, se vedle dalších živočichů prohánějí i hlodavci z rodu Stenocephalemys, čeští vědci spolu se svými kolegy z Etiopie a Ruska nyní v mezinárodním časopise Journal of Vertebrate Biology popsali dva nové druhy. „Na několika vrcholcích v centrální části Etiopie a pak znovu asi na čtyřech dalších, třeba v Simienských horách na severu země, jsme našli izolované ostrůvky výskytu těchto myšovitých hlodavců, vždy úplně nahoře na kopci,“ říká Josef Bryja z Ústavu biologie obratlovců AV ČR. „Ještě na jihu v pohoří Bale žije jeden příbuzný druh, víc takových míst v Etiopii ovšem nepředpokládáme – další podobné lokality tam nejsou.“

Od svých příbuzných žijících v níže položených oblastech se zřetelně liší nejen svou DNA, ale také vzhledem. Ostatně tomu odpovídá i latinský název Stenocephalemys – jednotlivé části slova odkazují ke specifickému tvaru lebky, úzké a protáhlé. Někteří zástupci tohoto rodu se vyznačují velice malou vzdáleností mezi očima. Mají je jakoby posunuté na vršek hlavy. „To má své opodstatnění. V tundře, kde chybí lesní pokryv, jsou hlodavci daleko méně kryti před útoky shora, od dravců, musejí mít tedy oči ‚na stopkách‘ – k tomu jim jejich umístění pomáhá. Podobné znaky vídáme i u jiných vysokohorských rodů, naopak druhy patřící k témuž rodu, avšak žijící v lesích v nížinách mají oči dál od sebe,“ vysvětluje vedoucí výzkumného týmu.

Zlodějíčci DNA
Vědci z Ústavu biologie obratlovců AV ČR, kteří drobné savce v subsaharské Africe zkoumají již více než deset let, disponují spolu s ruským Severcovovým institutem ekologie a evoluce nejrozsáhlejší sbírkou etiopských hlodavců na světě. Na základě porovnávání DNA různých vzorků tak zjistili, že nedávno popsané druhy část genetické informace „ukradly“ svým příbuzným. Jak se to mohlo stát?

Když jejich prapředci hledali nové místo k životu, stěhovali se výš a výš, jenže s každým výškovým kilometrem a stále větším úbytkem kyslíku ve vzduchu se museli novým podmínkám fyziologicky přizpůsobovat. Proces dýchání zabezpečují na buněčné úrovni mitochondrie coby malé elektrárny v kooperaci s jádrem buňky – a právě ty doznaly největších změn.

Mapa Etiopie s výskyty nových druhů hlodavců – S. zimai žlutě a S. sokolovi tyrkysově

„Je to běh na dlouhou trať, běžně takový evoluční proces, tedy vytvoření adaptace postupnými změnami v genech, trvá stovky tisíc let. Některé skupiny živočichů na něj ale vyzrály. Představte si to tak, že původně jeden druh žije na dvou kopcích a postupně z něj vznikají dva nové druhy. Jedni jsou ovšem v adaptaci na nové prostředí rychlejší, daří se jim vyvinout vhodné mutace DNA a mohou po kopci vystoupat až úplně nahoru. Pokud pak dojde k opětovnému kontaktu mezi vznikajícími druhy třeba v důsledku klimatické změny, která oběma druhům umožní sestoupit do údolí mezi kopci, ta pomalejší skupina využije toho, že je stále ještě možné se s dovednějšími příbuznými křížit, a doslova jim tímto křížením uloupí jejich již příhodně zmutovanou mitochondriální DNA,“ prozrazuje Josef Bryja.

Uvnitř rodu Stenocephalemys k podobným „zlodějinám“ došlo dokonce několikrát. Jak se zdá, oloupeným byl v období čtvrtohor druh, který žil v oblasti dnešního pohoří Bale a při některé z posledních dob ledových sestoupil do údolí, kde došlo ke křížení se zmíněnými evolučními loudavci.

Jedna z mála fotografií Stenocephalemys zimai

V současnosti jsou tedy popsány celkem tři vysokohorské druhy – díky týmu Josefa Bryji přibyly Stenocephalemys zimai a Stenocephalemys sokolovi. Prvně jmenovaný nese název po loni zesnulém profesoru Janu Zimovi, dlouholetém řediteli Ústavu biologie obratlovců AV ČR. „Naučil nás používat genetické metody při studiu savců a díky nim jsme nové druhy poprvé rozpoznali. Navíc Stenocephalemys zimai žije na nejvyšších vrcholcích celé Etiopie, kde nejenže bude Honzovi blíže, ale zároveň tam je vždycky hrozná zima.“ Druh Stenocephalemys sokolovi pak byl pojmenován na počest ruského zoologa Vladimira Sokolova, který jako ředitel Severcovova institutu Ruské akademie věd před více než třiceti lety zahájil intenzivní výzkum etiopské fauny.

Prozatím jsou osmdesátigramoví, asi jako náš potkan velcí hlodavci v etiopských horách v bezpečí. Postupné rozvíjení zemědělské půdy a přesouvání hospodářských zvířat do stále vyšších poloh však mohou celý ekosystém afroalpinské tundry do budoucna ohrozit. Dalším vykřičníkem pro jejich existenci je globální oteplování. Chladnomilní živočichové už totiž výš jít nemohou.

Trápení s viry

Poznávat biologickou rozmanitost živočichů je jedním z hlavních cílů vědců z detašovaného pracoviště Ústavu biologie obratlovců AV ČR ve Studenci, ruku v ruce s tím jde neméně záslužná a v dnešní době stále více skloňovaná činnost, a to mapování epidemiologických hrozeb. „Výskyt různých druhů hlodavců, přenašečů člověku nebezpečných virů, v Evropě je poměrně dobře znám, existují dokonce i atlasy s přesností na desítky kilometrů, kdežto Afrika za naším kontinentem velmi výrazně zaostává. Neznáme zatím ani všechny druhy tamních savců-hostitelů a o jejich patogenech pak nevíme téměř nic,“ připomíná Josef Bryja důležitost výzkumu svého týmu.

Terénní výzkum českých vědců v Etiopii vyvolává značnou pozornost místních obyvatel.

I u Stenocephalemys zimai a sokolovi se našla řada virů, vědci z Ústavu biologie obratlovců AV ČR popsali mimo jiné zcela nové druhy hantavirů. Jak moc mohou znepříjemnit život lidem, je otázka budoucího bádání. Jisté je, že do kontaktu s člověkem již přišly, u několika Etiopanů totiž byly zjištěny protilátky, které si jejich imunitní systém vytvořil, aby mohl s virem bojovat.

Mezinárodní vědecká skupina v čele s Josefem Bryjou v současné době obrazně řečeno vede boj proti jinému nepříteli. Celosvětová pandemie covidu-19 brání terénním expedicím, a tak v Africe stále zůstávají další druhy hlodavců i jejich viry nepopsány.

Připravila: Jana Bečvářová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Marian Polák; Yonas Meheretu; Josef Bryja, Ústav biologie obratlovců AV ČR

Přečtěte si také

• Evoluce věčně živá. V čem tkví podstata biologické rozmanitosti?
• Pozor na klíšťata v městských parcích, jsou nebezpečná, varují odborníci
• Unikátní rozmnožování skokanů z Moravy potvrdili vědci i u dalšího druhu žáby
• Embrya parazitických ryb hořavek se naučila přemet, který jim umožňuje přežít
• Na světě klesá počet velkých šelem – vymírání čelí například levharti
• Vědec chce rozlousknout záhadu rozmanitosti přírody za pomoci mušek octomilek
• Rostliny se mohou přizpůsobit klimatickým změnám, aniž by změnily svoji DNA
• Ekosystémové stanice: tiší strážci zkoumají „dech“ krajiny a dopady změn klimatu
• Vědci předkládají zajímavou teorii: křídla hmyzu se mohla vyvinout z žaber
• Třetina světa v posledních dekádách citelně vysychá, zjistili vědci z CzechGlobe