O plodnosti rozhoduje jediná změna!

Vědci v největším evropském chovném zařízení zebřiček v německém Max Planck Institutu v Seewiesenu zjistili, že některé chovné páry mají velké problémy s reprodukcí. Samice snáší vejce, ale velká část jich je neoplozená. V čem tkví problém?

Zebřička pestrá (Taeniopygia guttata) je známý a běžně chovaný pěvec, který vytváří partnerství na celý život.  Samičky nejsou svým partnerům po celý život věrné. „Proto velice často nastane situace, kdy se v samici vyskytnou spermie od více samců. Ty spolu soupeří, která z nich oplodní vajíčko,“ uvedl docent Tomáš Albrecht vedoucí výzkumného týmu z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Přirozeně by přeci měli samci neschopni oplození vymřít. Němečtí odborníci ze Seewiesenu ve spolupráci s českými vědci z Ústavu biologie obratlovců AV ČR a Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy se snažili objasnit tuto evoluční záhadu. „Nás začalo zajímat, proč je nějaká spermie úspěšnější při oplození vajíčka samice,“ dodává Aubrecht.  Dospěli k tomu, že u zebřiček jsou někteří samci schopni zplodit více mláďat, a tato jejich schopnost je dána především strukturou spermie a její rychlostí. Jak je ale možné, že samci s touto výhodou zcela nezvítězí nad méně úspěšnějšími jedinci?

Zrození superspermie

Vědci zjistili, že plodnost závisí na jednom z pohlavních chromozomů. Konkrétně se jedná o otočení (inverzi) a zlom chromozomu Z. Samci ptáků mají jeden od otce a jeden od matky, tedy celkem dva. Jedinec s inverzí (nebo bez inverze) na obou chromozomech Z se nazývá homozygot. Pokud je inverze pouze na jednom z nich, nazývá se heterozygot. A právě jedinci, kteří mají jeden chromozom Z s inverzí a druhý bez ní jsou nejplodnější. Jejich spermie vědci nazvali „superspermiemi“. Svou strukturou a rychlostí jsou od ostatních spermií odlišné. Jejich nositel je tak v jednoznačné reprodukční výhodě.

Logická genetika

Odpověď na otázku, proč neplodní samci nevymřou, byla zodpovězená již Mendelem. Tedy v genetickém zákonu, který popsal. Jedinec se superspermiemi zplodí potomstvo, které bude z 50 procent homozygotní. Tím dochází k neustálému šíření jedinců s nižší reprodukční schopností. A samozřejmě tato zákonitost platí i obráceně. Pokud se jedinci s pomalými spermiemi dokáží rozmnožit, polovina potomků bude superplodných. V populaci bude tedy vždy zachována rovnováha (overdominance).

Jiný pohled, stejný výsledek

Ve stejné době se vědci z laboratoře Jona Slatea z University of Sheffield zabývali výzkumem vyšlechtěné linie zebřiček. Ty byly nositeli buď krátkých a pomalých, nebo dlouhých a rychlých typů spermií. Při genomovém hledání variant, které ovlivňují morfologii spermií, nezávisle narazili i na inverzi chromozomů Z. Studie dokazuje, že genetická informace ovlivňující tvar a velikost spermie, se nachází na tomto typu chromozomu. “ Dva výzkumné týmy dospěly ke stejnému závěru, a to pomocí velmi odlišných přístupů. Tím se nejen skvěle doplňují, ale umocňují výsledek,” vysvětluje Bart Kempenaers, hlavní autor studie.

 

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Čeští přírodovědci přečetli genom sestřenice všech rostlin

Čeští přírodovědci přečetli genom...

Vědci z Přírodovědecké fakulty UK nedávno přispěli k rozluštění genomu...
Růžová barva je tou nejstarší na Zemi

Růžová barva je tou nejstarší na...

To jsou závěry doktorandského výzkumu Nur Gueneliové, která světle...
Proč mizí polní ptáci z české krajiny?

Proč mizí polní ptáci z české...

Ve vlivném mezinárodním časopise Conservation Letters vyšla studie dokládající, že od...
Záhada zebřích pruhů. Vědci vyvrátili, že by zvířatům sloužily k ochlazování

Záhada zebřích pruhů. Vědci vyvrátili,...

Zebří pruhy nedávají vědcům spát už celá léta. Přestože mají mimořádný...
Začalo pro lední medvědy poslední odpočítávání?

Začalo pro lední medvědy poslední...

Králem arktických oblastí nemůže být nikdo jiný než největší šelma na...
V laboratoři se podařilo vyvinout první hybridní embryo nosorožce

V laboratoři se podařilo vyvinout...

Nosorožci bílí severní jsou na samém pokraji vyhynutí; na světě zbývají už...
Vědci objevili nový druh miniaturního průhledného pavouka

Vědci objevili nový druh...

Doslova maličkatý nález učinili američtí vědci z univerzity v...
Přes 100 let stará studie sexuálního chování tučňáků byla natolik šokující, že narazila na cenzuru

Přes 100 let stará studie sexuálního...

Zpráva účastníků Scottovy výpravy o sexuálních zvycích tučňáků kroužkových na...
Čeští vědci vytvořili systém pro rozpoznávání hub a rostlin. Překoná i zkušené odborníky!

Čeští vědci vytvořili systém pro...

Odborníci z ČVUT nedávno uspěli na mezinárodní soutěži ExpertLifeCLEF 2018...
Úhoři pod vlivem drog

Úhoři pod vlivem drog

Kokain patří mezi nejrozšířenější tvrdé drogy. Jeho účinky jsou euforizující,...

Nenechte si ujít další zajímavé články

VIDEO: Vodní postel pro kuře

VIDEO: Vodní postel pro kuře

Kur domácí a voda? Nepříliš časté a obvyklé...
Konkurz na sovětskou hymnu: Stalin vytýkal hudebním skladatelům kvapnou práci

Konkurz na sovětskou hymnu: Stalin...

Dělnická revoluce už byla úspěšně dokončena,“ myslí si Stalin po...
Mezihvězdný objekt `Oumuamua: Červená okurka z hlubin vesmíru!

Mezihvězdný objekt `Oumuamua:...

Sluneční soustava je plná hmotných objektů nejrůznějších velikostí. Tu a tam...
VIDEO: Jak by to vypadalo, kdyby byla Evropská unie jen jeden stát?

VIDEO: Jak by to vypadalo, kdyby...

Jak by to vypadalo, kdyby se Evropská unie přeměnila na...
Muzeum genocidy Tuol Sleng: Tam, kde je smrt doma!

Muzeum genocidy Tuol Sleng: Tam,...

Není to nic příjemného kráčet po jeho chodbách a objevovat místa spjatá s...
Příběh tajemného yettiho ve světle vědy

Příběh tajemného yettiho ve...

Je součástí mnoha legend mýtů a bájí. Svědectví o jeho existenci se s...
Postrach všech památek? Turista!

Postrach všech památek? Turista!

„Odneste si jen fotky, zanechte jen stopy,“ hlásá moderní turismus. Jenže pak je tu...
Fridrich II. lákal české emigranty do Slezska: Katolíci na ně pořádali hony!

Fridrich II. lákal české emigranty...

Podzimní večer roku 1731. K jedné z opočenských chalup se blíží postava. Nahlédne do okna,...
Damoklův meč horolezců: Otok mozku!

Damoklův meč horolezců: Otok mozku!

Že horolezectví je jeden z nejnebezpečnějších sportů asi těžko někoho...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.