Zajímavosti z dějin života váleče koulivého

Váleži (r. Volvox) jsou sladkovodní řasy, které u nás najdeme ve většině jen trošku čistých rybníků či tůní. Pro biology jsou tyto zvláštní organismy velmi zajímavým přirozeným modelem. U některých druhů žijí totiž jednotlivé buňky zcela samostatně, u jiných se ale sdružují a vytvářejí kolonie.

Biologové na nich proto studují skok, který musely udělat všechny organismy na cestě od jednobuněčnosti k mnohobuněčnosti.

Váleči jsou fotosytetizujícími řasami z třídy zelenivek (Chlorophyceae). Jejich zvláštností je, že zatímco některé druhy dobře prosperují jako jednotlivé jednobuněčné bičíkaté buňky, jiné druhy vytvářejí velmi zvláštně organizované kolonie, kterým botanikové říkají cenobia.

Tato společenství nejednají jako pouhý shluk buněk, ale spolupracují do té míry, že se například dokáží rozmnožovat, jakoby byly jediným celistvým organismem. Jak již napovídá název našeho nejznámějšího druhu, kterým je váleč koulivý (Volvox globator), jsou tyto kolonie kulovitého tvaru.

Zatímco vnitřek je vyplněn slizovitou hmotou a buňkami bez bičíků, na povrchu kolonie se nacházejí buňky, u nichž se funkční bičíky zachovaly. Biologové se zájmem studují, jak se jednotlivým buňkám podařil ten zvláštní kousek, že musely překonat své sobecké zájmy a vydat se cestou spolupráce.

Podstatu tohoto problému shrnuje Matthew D. Herron z University of Arizona v Tusconu, který byl jedním z členů týmu, který v nedávné době publikoval významný příspěvek k poznání vývoje těchto zvláštních organismů: Vždycky existuje pokušení k tomu, aby jednotlivci podváděli.

Představte si, že žiji v kolonii o počtu dejme tomu 4 jedinců. Zatímco tři ostatní buňky pilně pracují na výrobě mezibuněčného pojiva, já se mohu soustředit pouze na svůj vlastní růst a reprodukci. A v tom je konflikt.

Pro to, aby se co nejlépe osvětlil tento evoluční trend, je třeba provést výpravu do nitra buněk a podrobně prozkoumat jejich genetickou výbavu. Genetici si tak mohou v první řadě udělat pořádek o vzájemné příbuznosti dnes známých druhů a také přibližně spočítat, kdy přesně se oddělily od společného předka.

Podle jejich výpočtů se přechod ke „společenskému“ životu vyvinul asi před 200 milióny let, během prvního období druhohor – triasu. K přechodu tento způsob života potřebovali váleči asi 35 miliónů let.

Relativní krátkost času potřebného pro tuto inovaci botaniky velmi překvapila – z hlediska časové škály, na které evoluce pracuje, se jedná takřka o okamžik. A k čemuže byl celý podnik vlastně dobrý?

Pro vysvětlení dejme opět slovo M. Herronovi: Spojení jednotlivců do větších kolonií může poskytovat ochranu před predátory. Když jste větší, nemůže vás prostě sežrat každý, uzavírá.