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

Záhadný tvor obývá dno Indického oceánu

Záhadný tvor obývá dno Indického...

Vědecká posádka ponorky expedice Five Deeps Expedition zachytila v Indickém oceánu...
Studie odkryla dosud neznámý způsob barevného vidění u ryb

Studie odkryla dosud neznámý způsob...

Mezinárodnímu týmu pod vedením Zuzany Musilové z katedry zoologie...
Americké národní parky se potýkají se znečištěným ovzduším

Americké národní parky se potýkají se...

Nejnovější studie zaznamenala, že 96 % ze 417 pozorovaných národních parků se...
Je vesmírný prostor plýtváním místem?

Je vesmírný prostor plýtváním...

Ta otázka už asi napadla každého: Jsme ve vesmíru sami? Slavný americký...
Co umožňovalo denisovanům žít ve velké nadmořské výšce?

Co umožňovalo denisovanům žít ve...

Analýza čelisti nalezené na Tibetské náhorní plošině ve výšce 3280 m n....
Plejtvák se opět ukáže návštěvníkům Národního muzea

Plejtvák se opět ukáže...

Po náročné rekonstrukci bude ve znovuotevřeném muzeu odkryta kostra...
Ptačí říše se opět rozrostla

Ptačí říše se opět rozrostla

Přírodovědcům se podařilo za pomoci moderních metod na indonéských ostrůvcích...
Ayersova skála: Největší monolit na světě

Ayersova skála: Největší monolit...

Austrálie je v mnoha ohledech zvláštní země. Místní flóra nebo fauna...
Zvrátí vyhynutí rostlin a živočichů?

Zvrátí vyhynutí rostlin a...

Podle zprávy o stavu světových ekosystémů pro Mezivládní panel OSN pro...
Včely, o které pečují maminky i tatínkové

Včely, o které pečují maminky i...

U obratlovců včetně člověka často spolupracují na péči o potomstvo oba rodiče. U...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Polygamie: Jak žijí ti, kterým jeden partner nestačí?

Polygamie: Jak žijí ti, kterým...

Obvykle si lidé partnerský vztah představují jako svazek muže a ženy. Je však...
Drsné kriminální případy, které se dostaly do českých seriálů

Drsné kriminální případy, které se...

České krimiseriály mají mezi fanoušky dobrou pověst. A nejlepší je, když se...
Sověti si servítky neberou: Poláci jako oběti mučení a lovná zvěř!

Sověti si servítky neberou: Poláci...

Během roku 1944 vytlačila sovětská vojska z Polska vojáky německého wehrmachtu...
Bangladéšské řádění: O životě a smrti rozhoduje obřízka

Bangladéšské řádění: O životě a...

V budovách univerzity v Dháce se ozývá střelba. Na její areál je zaměřena...
Zakázaná sexuální orientace: Římský císař homosexuály kastroval a upaloval na hranici

Zakázaná sexuální orientace: Římský...

Římští muži přejímají na sklonku existence římské republiky ve 2. a 1. století...
Přehledně: Nejpodivnější objekty, které byly nalezeny na dně oceánů!

Přehledně: Nejpodivnější objekty,...

Světový oceán pokrývá 71 % povrchu naší planety, ale 95 % mořských hlubin...
Muže v Číně trápil divný pocit v uchu: Měl v něm pavouka!

Muže v Číně trápil divný pocit v...

Zvláštní pocit v uchu. s takovým problémem navštívil muž ve východní Číně...
Budoucnost kosmických skafandrů: Design na prvním místě

Budoucnost kosmických skafandrů:...

Teplota kolísá mezi +121 a -233 ºC, kolem sviští mikroskopické...
Noční dušení: Komu hrozí smrt ve spánku?

Noční dušení: Komu hrozí smrt ve...

Výskyt syndromu spánkové apnoe v populaci stále stoupá. Jedná se o vážnou...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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