Češi hlásí objev kapřího kompasu

8. prosinec 2012

Vánoční trhy roku 2011 se změnily ve vědeckou laboratoř. Tisíce zákazníků si od stánků s kapry odnášely "pokusná zvířata", aby je doma snědli, přestože ryby vědcům ukázaly svůj šestý smysl. Jako úvod možná depresivní, ale bez vědců by se to stalo také. Jen bychom teď věděli mnohem méně.

Jak živočichové vnímají magnetické pole Země, to zajímá vědce po celém světě již několik desetiletí. Dlouho hledali vysvětlení pro záhadu prostorové orientace migrujících druhů zvířat. Jak mohou kupříkladu želvy a velryby plavat napříč oceánem a pravidelně navštěvovat známá místa, nebo jak holubi dokážou najít zpáteční cestu z neznámých míst? Nabízelo se jednoduché vysvětlení: zvířata se orientují podle slunce, nebo hvězd. Ovšem pak se zjistilo, že tažné druhy (husy, holubi, želvy, velryby, atd.) dokážou využívat vrozeného „šestého“ smyslu, který sídlí v jejich mozku. Pomocným mechanismem jsou magnetoreceptory, což jsou miniaturní destičky z magnetitu, s jejichž pomocí dokážou „obdařená“ zvířata vnímat magnetické pole Země a orientovat se podle něj.

Jak to začalo

Na Lesnické a dřevařské fakultě České zemědělské univerzity v Praze, se podobně zaměřenými výzkumy zabýváme pod vedením profesorů Hynka Burdy a Jaroslava Červeného. Rozvíjíme samostatné projekty, včetně „kapřího“ výzkumu, o němž bude za chvíli řeč. Nápad vznikl o prázdninách roku 2011, kdy za mnou přišel student naší fakulty David Princ s myšlenkou pozorovat magnetickou orientaci ryb z přehradních hrází. Diskutoval to se mnou jako se svým školitelem bakalářské práce. Až po několika dnech, kdy už jsem na tuto prvotní myšlenku zapomněl, se mi v noci zdálo o Vánocích a prodeji kaprů. Ráno jsem si vše zapsal a po diskusi s kolegy nás napadlo jednoduché řešení. Využijeme jako laboratoř kruhové kádě plné kaprů, kterých je na Vánoce všude spoustu.

Tažné ryby

Začali jsme teoretickou přípravou, abychom zjistili, jestli už podobná práce existuje. O pracích, které se zabývaly vnímáním magnetického pole Země u ptáků a savců, jsme většinou věděli, ale studií na rybách jsme našli jen málo. Mnoho našich známých nás od sledování kaprů zrazovalo, dokonce jsem se také setkal s názory, že ryby nic necítí, tak proč by měly vnímat zrovna nějaké magnetické pole? Možná i proto nás to hnalo dál v touze po poznání. Hledali jsme další důkazy, které by podpořily naši hypotézu. Prací o úhořích a lososech jsme nakonec sehnali několik a ukázalo se, že tyto ryby magnetické pole Země vnímají velmi dobře. Dokonce jedna práce na lososy se podobala té naší. Byl tu ale jeden podstatný rozdíl. Když vědci lososům uměle posunuli orientaci magnetického pole v místě, kde byly pokusné ryby, Lososi na to reagovali tak, že se natočili na směr své tahové cesty, ale svůj kurs ještě upravili o stejný úhel, o který vědci uměle posunuli magnetický sever. Podobně se také zkoumali úhoři, kteří si na dně rybníka jako úkryt vybírali mnohem častěji trubky, orientované jihozápadním směrem.

Sever vyznačen tyčí, opřenou o káď

Ale to jsou všechno tažné ryby, u kterých si dovedeme představit, že se musí nějak orientovat, aby se dostaly z bodu A do bodu B. Proč by ale měli reagovat zrovna kapři? Byl to právě tým kolem pana profesora Hynka Burdy a Jaroslava Červeného, který začal tento „šestý“ smysl hledat i u živočichů, kteří tažní nejsou.Prozkoumali tedyvíce než 8 000 kusů dobytka na několika stovkách různých pastvin v Evropě, Americe a Asii a téměř 3 000 jelenů ve 250 lokalitách. Zvířata tým zkoumal na digitálních na satelitních snímcích Google Earth a zjistil, že rovněž drží převážně osu sever-jih. To bylo překvapivé zjištění, které tým zúročil roku 2008 článkem ve vědeckém časopisu PNAS.

O dva roky později, roku 2010, stejný vědecký tým prokázal magnetorecepci (vnímání magnetického pole Země) i u lišek. Ty jsou významně úspěšnější při lovu drobných hlodavců, pokud při takzvaném "myškování" vedou útočný skok v severojižním směru (přesněji na JJZ nebo SSV).


 

Na kapry!

Otázek a hypotéz se nám tedy otevíralo čím dál tím více a po naplánování jsme již jen netrpělivě čekali na spuštění prodeje kaprů. Každý z mysliveckého oddělení naší katedry, si vytipoval lokality sledování, po domluvě s Kamilem Štípkem, který měl na starosti komunikaci s prodejci a firmou zajišťující prodej ryb nejen po Praze. Potom všichni každou noc jezdili ke svým lokalitám a fotili kádě s rybami. Focení probíhalo tak, že se kádě snímkovaly ihned po příchodu a poté po vyndání přívodu vzduchu a zklidnění ryb. Vánoční svátky jsme tedy všichni strávili nad vyhodnocováním jednotlivých kádí a kaprů v nich, což byl úkol náročnější, než se nám zpočátku zdálo. Zjistili jsme, že na sítích fotografických čipů nám uvízlo bez osmi kaprů 18 000 ryb.

Směr osy každé z měřených ryb je v této tabulce. Ukazuje, že nejvíce ryb bylo natočeno v ose sever-jih.

Vyhodnocení

Hned po Novém roce začala práce statistikům a po prvních zprávách o tom, že vše vychází jako u jiných autorů, kteří sledovali magnetorecepci (vnímání magnetického pole Země) savců, ptáků i ryb, jsme se začali radovat. Ne však na dlouho. Protože vše bylo až moc perfektní, začali jsme hledat chyby sami v sobě. A objevili jsme. Uvědomili jsme si, že jsme mohli být ovlivněni touhou po dobrém výsledku a tak jsme teoreticky mohli kapry na fotkách vyhodnocovat přesněji, nežli byli ve skutečnosti. Všechny fotografie jsme tedy zbavili okrajů, tak aby nebyl vidět vyznačený sever na kádi, a poslali je na vyhodnocení do výzkumu nezasvěceným kolegům. Ti pak naše měření zopakovali takzvaně „naslepo“ a naše první vyhodnocení potvrdili. Z tohoto sledování jsme vyloučili fotky, které byly ovlivněny přívodem okysličené vody a fotky, které mohly být ovlivněny dopadajícím pouličním osvětlením. Vyhodnocovaný soubor se nám tak malinko zmenšil na konečných 14 537 ryb.

Množství dat bylo zásadní

Poté následovalo vyhodnocování po jednotlivých kádích, které jsme fotili opakovaně po dobu 7 dní na 25 lokalitách. Celkový počet vyfocených kádí, který byl 817, vypadá podobně ohromně, jako konečný počet ryb. Toto množství se může zdát jako přehnané, ale pro potvrzení pravdivosti, ne vždy a všemi uznávaného šestého smyslu, je zapotřebí přesvědčit nezávislého oponenta množstvím dat. Kdybychom vyhodnotili jen malý počet kádí s nemnoha kapry, pravděpodobně by nám vyšel podobný výsledek, ale sami bychom se ptali, jestli nebyl tento malý soubor ovlivněn jakoukoliv náhodnou chybou, jež se ve velkém souboru neprojeví.

K vyhodnocování jednotlivých kádí vědci použili program PowerPoint. Vložili kružnici s vyznačenými stupni a směr orientace každé ryby tak snadno odečetli. Výsledný průměrný směr všech kaprů dané kádě je vyznačen žlutou šipkou.

Vyhodnocování výsledků bylo provázeno dalšími otázkami, například jestli se kapři neorientují všemi čtyřmi hlavními směry, nebo jestli se netočí jenom na jeden směr. To se ale neprokázalo a jako hlavní a statisticky významná osa se ukázala pouze osa severojižní. Stejná osa, kterou po vyhodnocení pozorujeme i u jiných živočichů, u kterých byla prokázána magnetorecepce.

Největší tajemství zůstává

Víme tedy, že kapři magnetické pole vnímají. Nejsložitější otázka nám však stále zůstává. Proč? Víme, že se „naši“ kapři směřují určitými směry. Že těmi směry je sever a jih, stejné směry, které využívají migrující druhy zvířat. Ale k čemu vlastně slouží kaprům, kteří žijí na jednom místě - v rybnících? Je to pozůstatek po předcích, kteří museli putovat na veliké vzdálenosti? Zůstal dnešním kaprům tento smysl i po mnoha a mnoha generacích, během nichž tento smysl nevyužívali?

Vědci vyhodnotili každou káď zvláště. Poté všechny kádě porovnali a na místo, kam směřovala šipka každé kádě, udělali modrou tečku. Hlavní výsledek celého výzkumu je vyznačen oranžovou šipkou (kádí s kapry orientovanými na V či na Z bylo méně).

Vždyť evoluce je téměř dokonalá a u živých organismů se vyvíjí nové schopnosti, které využívají ke svému prospěchu, stejně tak jim ale zanikají schopnosti, jež nadále „nepotřebují“. A jsme si vlastně jisti, že tento smysl kapři již nepotřebují? Co když ho využívají k něčemu, o čem nemáme ponětí?

Ve snaze poznat tento stále tajemný smysl samozřejmě nadále pokračujeme. Na další výsledky se můžete těšit už brzy. Sice zatím nemůžeme nic prozradit, ale už teď vám mohu slíbit, že půjde o psy a že budete překvapeni.

autor: Vlastimil Hart
Spustit audio