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

10 překvapivých zajímavostí o houbách

10 překvapivých zajímavostí o...

Smaženice, obalované řízky, omáčky, to vše a ještě mnohem víc, se většině...
Biologové našli inspiraci ve Star Wars

Biologové našli inspiraci ve...

V Kolumbii objevili šest různých dosud nepopsaných pavouků, čtyři z...
Vědci se vyslovili proti užívání nástrojů pro úpravu DNA

Vědci se vyslovili proti užívání...

Před čtyřmi měsíci se v Číně narodila geneticky modifikovaná dvojčata Lulu a Nana....
Robotická ponorka Harald bude monitorovat výskyt planktonu

Robotická ponorka Harald bude...

Nerovnoměrné rozmístění planktonu v oceánech přivedlo vědce k rozhodnutí, že...
Čápi jsou zpět. Jaro se chystá převzít vládu

Čápi jsou zpět. Jaro se chystá...

Jaro ožívá. Prvním ze sledovaných poslů jara, jejichž postupný přílet děti v rámci...
Ničení ozónové vrstvy přichází z východu

Ničení ozónové vrstvy přichází z...

Ozónová vrstva je pro život na Zemi nezbytností. Dokáže totiž odrážet vesmírné...
Smutný konec velkého aligátora

Smutný konec velkého aligátora

V uplynulých dnech byl v USA ve státě Georgia objeven v zavlažovacím...
Projekt na stavbu vodní elektrárny ohrožuje orangutany v Indonésii

Projekt na stavbu vodní elektrárny...

V pralese Batang Toru na severu ostrova Sumatra se bude stavět vodní...
Vědci vyrábějí umělé svaly pro roboty z pavoučího hedvábí

Vědci vyrábějí umělé svaly pro...

Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) využili jeden z nejpevnějších...
Technologií k ochraně zvířat: Drony s infračervenou kamerou budou počítat koaly v husté vegetaci

Technologií k ochraně zvířat: Drony...

Koala medvídkovitý patří mezi nejznámější zástupce australské fauny. Jeho...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Vítejte na ISS aneb jak se žije ve vesmíru?

Vítejte na ISS aneb jak se žije...

Mezinárodní vesmírná stanice je aktuálně vedle Země jediným člověkem trvale...
Únavový syndrom: Pouhé vyčerpání, nebo vážná nemoc?

Únavový syndrom: Pouhé vyčerpání,...

Zřejmě každý člověk se někdy cítil unavený nebo vyčerpaný. Existují ale...
Do čeho jsme to před 20 lety vstoupili: NATO slaví 70 let!

Do čeho jsme to před 20 lety...

North Atlantic Treaty Organisation či Severoatlantická aliance je pro nás...
Nové odhalení: Pilulky na hubnutí berou komárům “chuť k jídlu”

Nové odhalení: Pilulky na hubnutí...

Komáři přináší nejen svědivá bodnutí, ale na mnoha místech na světě...
VIDEO: Pět lidí ve svazku manželském s neživými objekty

VIDEO: Pět lidí ve svazku...

Lidé se občas chovají zvláštně – jednou z nich je,...
Unikátní přehled: 5 nejhloupějších válek v historii

Unikátní přehled: 5...

Válčíme kvůli různým věcem – kvůli moci, penězům,...
Přísná výchova vede k obezitě!

Přísná výchova vede k obezitě!

Jsou rodiče, kteří při výchově svých dětí preferují volnost a vyšší míru...
Přehledně: Rekordy, které nechcete překonat

Přehledně: Rekordy, které...

Světových rekordů je hodně a možná na nějaký z nich...
VIDEO: Atrakce, ze kterých mrazí v zádech

VIDEO: Atrakce, ze kterých mrazí...

V dnešní době je poměrně běžné, že můžeme...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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