Zahlavi

Další druh skokana s unikátním klonálním rozmnožováním: skokan Grafův

20. 03. 2024

Pozoruhodný způsob rozmnožování skokana zeleného, který vytváří pohlavní buňky jako své vlastní klony, popsali vědci z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR u dalšího druhu skokana z jižní Evropy. Unikátní reprodukce bez míchání genetické informace od obou rodičů bude pravděpodobně rozšířená i u dalších druhů s hybridním původem. Obojživelníci, kteří jsou právě díky svému způsobu rozmnožování nejvíce ohroženou skupinou obratlovců, tak přinášejí zcela zásadní poznatky o rozmanitosti reprodukčních strategií.

Když se před třemi lety týmu vědců pod vedením Lukáše Cholevy podařilo s jistotou potvrdit, že v celém Poodří žijí jen samečci skokana zeleného a rozmnožují se bez přítomnosti samiček, popisovali svůj objev jako zcela unikátní strategii, kterou nenajdeme u jiných čtvernožců. Nyní podobný způsob reprodukce potvrdili při studiu populací skokana Grafova, který obývá území dnešní Francie a Španělska. Ve spolupráci s kolegy z Polska a Francie se jim totiž podařilo v genomu skokana Grafova označit a barevně odlišit chromozomy obou předpokládaných rodičovských druhů.

Místo barevné mozaiky dvě jasně odlišené sady chromozomů

Výsledky celogenomové in situ hybridizace na chromozomech skokana Grafova nám zřetelně odlišily chromozomovou sadu jednoho rodičovského druhu od druhého. Obarvený karyotyp tohoto jihoevropského skokana tak vypadá, jako bychom se dívali na první generaci křížence obou rodičovských druhů. My ale víme, že se v populacích zpětně kříží se svým rodičovským druhem minimálně stovky či tisíce let,“ popisuje výsledky studie Lukáš Choleva z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR. Kdyby se totiž genetická informace od matky a otce normálně vyměňovala tak, jak je to u většiny ostatních obratlovců včetně člověka, pak by jednotlivé chromozomy byly barevnou mozaikou obou rodičovských druhů. „Je tak zřejmé, že skokan Grafův je skutečně dalším příkladem evropského obojživelníka, který se rozmnožuje typem klonální reprodukce, při kterém umí předat do další generace genom jen jednoho rodiče – buď svého otce, nebo své matky – ale nikdy obou rodičů, jak je tomu u nás,“ dodává Lukáš Choleva.

Za krizi obojživelníků může právě jejich způsob reprodukce

Tento objev dokazuje, že klonální rozmnožování je pravděpodobně více rozšířený fenomén – nejen mezi skokany, ale s velkou pravděpodobností i u dalších druhů s hybridním původem. Výsledky práce pomáhají lépe porozumět biologii a rozmanitosti obojživelníků, kteří hrají na planetě nezastupitelnou ekosystémovou roli. „Je vlastně paradoxem, že se o evoluci reprodukčních strategií dozvídáme od obojživelníků, kteří jsou právě kvůli svému způsobu rozmnožování, striktně vázanému na vodní prostředí, jednou z nejohroženějších skupin živočichů na světě,“ zdůrazňuje význam ochrany obojživelníků Lukáš Choleva.

Více informací:

RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D.
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
choleva@iapg.cas.cz

Publikace online přístup: https://academic.oup.com/gbe/article/15/12/evad215/7453301

Video z výzkumu skokanů zelených v Poodří:

TZ ke stažení zde.

Aplikovaná fyzika

Vědecká pracoviště

Základní fyzikální zákony jsou v ústavech této sekce východiskem pro výzkum nových struktur a makroskopických vlastností pevných látek, tekutin a plazmatu. Studium mikrostruktury a mikroprocesů otvírá cestu k řešení problémů „materiálových věd“, jako jsou např. vlastnosti kompozitních materiálů a konstrukcí, poruchová mechanika a dynamika nebo biomechanika. Modelování prostorově vysoce strukturovaného turbulentního proudění rozličných tekutin, výzkum dynamiky kapalin a plynů biosféry či plazmových technologií jsou často výrazně aplikačně orientované. Studium vysokoteplotního plazmatu se soustřeďuje především na pulsní výkonové systémy a problémy udržení a ohřevu plazmatu v tokamaku. Bádání v oblasti aplikované fyziky má často interdisciplinární charakter a jeho výsledky také nacházejí použití v nejrůznějších oblastech vědy a techniky. Například umělá syntéza přirozené a dobře srozumitelné české řeči je důležitým úkolem v oboru zpracování číslicových signálů. Unikátní přístroje a měřící techniky byly vyvinuty pro spektroskopii a elektronovou mikroskopii živých objektů. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 920 zaměstnanci, z nichž je asi 580 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce