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