„Superspermie“ zebřičky pestré ukazují nezvyklou evoluční strategii

28. srpen 2017

Na evoluci je často pohlíženo jako na geniálního designéra, který směřuje k dokonalému modelu. Studie německých a českých vědců, ale ukázala, že ne vždy tomu tak je, jak dokládají nově zjištěné genetické předpoklady plodnosti u zebřiček pestrých, běžně chovaných ptáků.

„Dlouhodobě se zabýváme pohlavním výběrem u ptáků, tedy jak si samice vybírají partnery a co ovlivňuje to, jestli samec bude úspěšný,“ uvedl v Magazínu Leonardo Tomáš Albrecht z Ústavu biologie obratlovců a Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

U ptáků se vyskytuje jev zvaný sexuální promiskuita, tedy že samice jsou někdy samcům nevěrné a plodí mláďata s jinými samci. „Proto velice často nastane situace, kdy se v samici vyskytnou spermie od více samců. Ty spolu soupeří, která z nich oplodní vajíčko.“

„Nás začalo zajímat, proč je nějaká spermie úspěšnější při oplození vajíčka samice. A dospěli jsme k tomu, že u zebřiček jsou někteří samci schopni zplodit více mláďat, a tato jejich schopnost souvisí především se strukturou spermie.“

Tedy jedinci s určitým typem spermií vítězí nad ostatními samci. Jak je ale možné, že se tento jev časem nerozšíří v populaci a všichni samci nemají po několika generacích tyto rychlé spermie, které by zdědili po svých otcích?


„Pohlavní chromozomy ptáků jsou dvojího typu: Z a V. Samci mají dva chromozomy Z, samice jeden chromozom Z a jeden V. Když oplodní spermie Z vajíčko V, vznikne samice, když oplodní Z, vznikne samec... To je opačný mechanismus, než třeba u člověka, kdy ženy produkují vajíčka typu X a muži produkují spermie dvou typů X a Y."

Ve spolupráce ornitology s německého Institutu Maxe Plancka čeští vědci potvrdili, že došlo k části přetočení chromozomu Z. „My jsme zjistili, že tato inverze způsobuje nezvyklou variabilitu v morfologii spermií samců i to, proč onen typ superspermie nepřeváží v populaci.“

„Zjistili jsme, že pouze ti jedinci zebřiček, kteří mají jednu kopii s touto inverzí a druhou kopii bez inverze, produkují tyto superspermie. Proto tato inverze v populaci nepřeváží, udržuje se stále v nějakém balancovaném stavu, a to vysvětluje polymorfismus morfologie zebřiček, který vidíme.“

Jaké tedy vědci rozeznávají typy spermií u zebřiček? „Samci produkují spermie tří typů: krátké spermie s krátkou střední částí, dlouhé spermie s krátkou střední částí a dlouhé s dlouhou střední částí, což jsou právě ty superspermie.“

K čemu lze tento poznatek v současné fázi výzkumu využít? „Především ke studiu plodnosti ptáků. Nevíme zatím přesně, jak moc je tato choromozomální inverze rozšířená, ale jsme schopni identifikovat geny, které souvisí s plodností a vysokou kvalitou spermií.“

„Se znalostí těchto genů můžeme studovat další populace ptáků, ale i možná o dalších obratlovců. Můžeme tak pochopit genetický mechanismus, který souvisí s vysokou kvalitou spermií,“ shrnul Tomáš Albrecht.

autoři: jkl , oci
Spustit audio