Proč lidé nemají ocasy jako opice? Možná za to může náhoda

Evoluční genetici popsali, jak podle nich mohla vypadat ztráta ocasu u předků lidí. Podle nové studie šlo o velmi drobnou změnu, která se projevila v genech. Vědci dokonce dokázali tento proces zopakovat s myšmi.

Kdyby sir Arthur Conan Doyle nepsal povídky o Sherlocku Holmesovi, ale věnoval se genetice, mohl by napsat knihu „Záhada ztraceného ocasu.“ Pro evoluční genetiky je to totiž opravdu už celé generace jedna z největších záhad vývoje našeho druhu.

Všechny opice (s jedinou výjimkou) ocasy mají, naopak u lidoopů, včetně člověka, chybí. Ale proč? Obtěžoval ocas nějak tyto savce, když měnili svůj způsob života – anebo „nám“ nějak pomohlo se ho zbavit? A proč mají právě lidoopi bez ocasu vyšší inteligenci než opice s ocasem? Věda má podobných otázek desítky a odpovědi jí chybí. Nový výzkum ale přináší do této evoluční detektivky pozoruhodný zvrat.

Jedinou opicí bez ocasu je makak magot neboli magot bezocasý. Jde o opici z čeledi kočkodanovitých, která je výjimečná i tím, že se jedná o jedinou opici, jejíž areál přirozeného výskytu zasahuje na evropský kontinent. Jediná evropská kolonie těchto opic se nachází na Gibraltaru.

Magot bezocasý
Zdroj: Wikimedia Commons/A.Savin

Vědci tuto novou kapitolu napsali v odborném žurnálu Nature na konci letošního února. Ve studii porovnávali DNA a lidoopů s DNA opic. Ukázalo se, že všichni lidoopi (a tedy i lidé) sdílejí jednu část DNA, která ale u opic chybí. Jedná se o segment v genu TBXT, který byl s „ocasatostí“ spojován už dříve.

Ve druhé fázi výzkumu pak genetici experimentovali s tímto genem a jeho výše popsanou částí u laboratorních myší. Řada z nich se po vložení tohoto segmentu do DNA jejich embryí narodila bez ocasu, případně byly jejich ocasy různě deformované.

Hlavní podezřelý

Vědci ještě neznají pachatele, který člověka o ocas připravil, ale už mají hlavního podezřelého. „Naše studie začíná vysvětlovat, jak evoluce odstranila naše ocasy,“ uvedli autoři. Až doposud totiž bylo těchto podezřelých mnohem víc.

Na základě dřívějších prací se s vývojem ocasů u různých druhů obratlovců spojuje více než stovka rozličných genů – různí autoři doposud předpokládali, že ke ztrátě ocasu dochází v důsledku mutace v kódu DNA více z nich.

Jenže nový podezřelý je poněkud odlišný. Segment v TBXT totiž není mutací, ale vložený úsek DNA, jemuž se říká AluY. Je součástí regulačního kódu genu u předků opic i lidí.

Tajemství ukrytá v genech

Jak se taková věc může přihodit? To je trošku složitější. Celé to vychází z procesu, kterému se říká transkripce DNA. Během něj se podle genetické informace zapsané v řetězci DNA vyrábí řetězec RNA. Ta ale (většinou) představuje jen jakéhosi prostředníka mezi genetickým materiálem a bílkovinami, jež se podle něj nakonec vyrábí. 

Tento proces je velmi složitý a má celou řadu kroků, pro tento výzkum je nicméně důležitý hlavně jeden. DNA je tvořena geny a ty jsou zase tvořeny sekvencí střídajících se exonů a intronů. Exony (kódující části) nesou informace ke stavbě bílkovin a introny (nekódující části) žádnou takovou informaci nenesou. Během přepisu dochází v jedné fázi k tomu, že se takzvaným „sestřihem“ odstraňují introny a tak definitivně vzniká zralá mRNA, která je šablonou pro tvorbu bílkovin.

A ten zvláštní segment AluY spojený se ztrátou ocasu je právě intronem v kódu genu TBXT. Tento gen má tedy dvě formy, jedna se vyskytuje u opic, druhá u lidí a lidoopů – ta „naše“ má intron a zřejmě je spojená se ztrátou ocasu. Podle autorů je to nesmírně zajímavé a vlastně i zvláštní, protože introny obvykle tak závažný vliv nemívají.

Co se stalo před 25 miliony lety

Vědci na základě tohoto výzkumu i starších studií předpokládají, že ke ztrátě ocasu u skupiny primátů, do které patří gorily, šimpanzi i lidé, došlo asi před 25 miliony let, kdy se tato skupina vyvinula z opic Starého světa. Takže ke ztrátě ocasu možná došlo ještě předtím, než to k něčemu bylo, možná nějakou genetickou chybou nebo úplnou náhodou. Pozoruhodné přitom je, že introny jsou zřejmě pozůstatky pravěkých virů.

Po tomto evolučním rozdělení se u skupiny lidoopů, do které patří i dnešní člověk, vyvinul menší počet ocasních obratlů, čímž vznikla kostrč neboli ocasní kost. A přestože důvod ztráty ocasu stále není jistý, někteří odborníci míní, že jeho absence mohla lépe vyhovovat životu na zemi než na stromech – evoluce člověka nijak nehnala k tomu, aby se u něj znovu vyvinul.

Jakákoli výhoda, která přišla se ztrátou ocasu, byla pravděpodobně silná, říkají vědci, protože k ní mohlo dojít i přesto, že přišla s náklady. Geny často ovlivňují více než jednu funkci v těle, takže změny, které přinášejí výhodu na jednom místě, mohou být jinde na škodu. V tomto ohledu tým vědců zjistili u myší malý nárůst poruch centrální nervové soustavy.

Výzkumníci ale stále ještě v této otázce spíše tápou. Přestože se bádání věnují už řadu let, je ztráta ocasu natolik komplikovaný proces, že vyřešení tohoto případu bude nejspíš až prací pro další generace genetických detektivů.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Internet využívá v mobilu drtivá většina českých dětí. Hlavně kvůli zábavě

Každý den používá chytré telefony v současné době 92 procent mladých a dospívajících v Česku. Je v tom podle vědců z Masarykovy univerzity vidět značný generační rozdíl, protože stolní počítač nebo notebook jich denně zapíná oproti tomu jen necelá třetina, konkrétně 31 procent.
před 4 hhodinami

Viry jako zbraň proti nemocem rajčat. Čeští vědci chtějí nasadit bakteriofágy

Vědci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR (ÚEB AV ČR) testují ochranu rajčat prostřednictvím takzvaných bakteriofágů, tedy virů, které jsou schopny ničit bakterie. Jejich cílem je najít šetrnější způsob ochrany před bakteriální tečkovitostí – chorobou, která výrazně ohrožuje výnosnost plodů. Podařilo se jim vyvinout funkční prototyp, který se nyní testuje v kontrolovaném prostředí.
před 10 hhodinami

El Niňo je tady. Meteorologové předpovídají, co přinese

Američtí meteorologové oficiálně potvrdili výskyt meteorologického jevu El Niňo, který přispívá k nárůstu teplot po celém světě a je spojen se suchem i povodněmi. Americký Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) uvedl, že podmínky pro El Niňo se vyvinuly v posledním měsíci, o čemž svědčí nadprůměrné teploty mořské hladiny ve středním a východním Pacifiku v oblasti rovníku.
před 11 hhodinami

Vědci našli velrybí pohřebiště. Obsahuje stovky těl starých i miliony let

Na dně Indického oceánu vědci objevili rozsáhlé pohřebiště velryb, které se táhne v délce asi 1200 kilometrů a ukrývá pozůstatky staré až 5,3 milionu let. Nález dle odborníků patří k nejvýznamnějším objevům svého druhu a může přinést nové informace o pravěké historii kytovců i o životě v jedné z nejméně prozkoumaných částí oceánu.
před 13 hhodinami

V USA začal první test genetického léku proti stárnutí. Má omladit lidské oko

Být stále mlád je snem řady lidí od nepaměti. Teď mají vědci poprvé v rukou technologie, které by to teoreticky mohly umožnit. Na začátku června dostal první lidský pacient genetický lék, který má omladit jeho oko.
před 14 hhodinami

Šimpanzi vnímají nespravedlnost. Silněji, když jsou u toho ostatní z tlupy

Vnímání spravedlnosti a nespravedlnosti je u šimpanzů podle nového výzkumu velmi silné. Prohlubuje ho nejen rozdíl v tom, jak nespravedlivému jednání jsou vystaveni, ale také to, jaké v tu chvíli mají publikum.
včera v 14:57

Google zodpovídá za obsah a pravdivost svých AI shrnutí, rozhodl německý soud

Soud v Bavorsku rozhodl, že Google je přímo zodpovědný za obsah a pravdivost souhrnů ve výsledcích vyhledávání, které společnost sestavuje pomocí umělé inteligence (AI) a předkládá uživatelům. Současně přikázal nejpoužívanějšímu vyhledávači světa, aby skrze tato AI shrnutí přestal poškozovat pověst dvou společností. Byly to právě ony, kdo se na soud obrátil.
včera v 12:09

Ve zmrzlých výkalech pravěkých syslů se v Kanadě našla mamutí DNA

Vědci objevili obrovský „poklad“ v podobě starověké DNA zvířat – včetně dnes již vyhynulých mamutů. Nalezli ho v exkrementech syslů, které se uchovaly v kanadském permafrostu, plyne z nové studie, píše agentura AFP.
včera v 11:30
Načítání...