Raflézie jsou parazité známí největšími květy světa, navíc se vzhledem a zápachem zkaženého masa. Ještě pozoruhodnější je ale jejich bizarní genom, který odhaluje, čeho jsou parazité schopni: Manipulovat s DNA, promazávat vlastní a krást geny hostitele..

Někdy v dobách, kdy se Britské impérium chlubilo, že nad jeho územím slunce nezapadá, putovali pralesem Sumatry sir Thomas Raffles, jinak guvernér Východoindické společnosti, s námořním lékařem a přírodovědcem Josephem Arnoldem.

Těšili se na objev něčeho neznámého, a ten opravdu přišel. V hustém podrostu džungle narazili na květ, který nemohli přehlédnout. Byl gigantický. Arnold si ho v deníku nadšeně popsal jako „největší a zázračné dítě rostlinného světa“.

A dodal: „Abych řekl pravdu, kdybych byl sám a beze svědků, bál bych se zmínit rozměry této květiny, tolik přesahuje všechny květiny, které jsem kdy viděl nebo o kterých jsem slyšel.“ Pro Arnolda skončila výprava tragicky, během cesty zemřel na malárii. A tak se už nedožil toho, že rostlina dostala název Rafflesia arnoldii.

Kuriózní parazit

Časem se ukázalo, že jejich objev má řadu příbuzných, dnes tvoří celou čeleď se 37 druhy rozdělenými do 3 rodů. A doktora Arnolda by potěšilo, že úžas vzbuzují u vědců dodnes. Jsou podivuhodnější, než si tehdy při výpravě Sumatrou dokázali představit.

Ale i to, co tehdy viděli, ohromuje dodnes. Raflézie, stejně jako všichni její příbuzní, nemá stonek ani listy, jen obrovský květ u kořenů. Říkat mu krásný by byla nadsázka, mnohem spíš se dá označit jako kuriózní.

S bradavčitými výstupky a červenohnědou barvou připomíná obrovský kus zkaženého masa a přesně tak je také cítit. Není to náhoda. Smysl intenzivního zápachu rozkladu je stejný jako u libě vonících květin a má přivolat opylovače. Těmi jsou v případě raflézie mouchy.

Co sir Thomas s doktorem Arnoldem nemohli tušit, bylo, jak obrovské měli štěstí, že na květ vůbec narazili. Rostlina ho tvoří jen vzácně a zdánlivě z ničeho. Kořeny, na kterých sedí, nepatří jí, ale jejímu hostiteli.

Raflézie je parazit a celou rostlinu vlastně tvoří jen spleť vláken, která prorůstají pletivy a cévními svazky hostitele. Přitom ani ve skryté formě uvnitř liány není žádný drobeček, její vlákna mohou dosahovat délky i přes 10 metrů.

Kdo s koho

Nedobrovolným živitelem rafléziovitých jsou takřka výhradně liánovité révy rodu Tetrastigma, příbuzné naší vinné révy. S parazitem je pojí předlouhé pouto, vědci odhadují, že se čeleď rafléziovitých na Tetrastigmu specializuje nějakých 115 milionů let.

To je dost dlouhá doba, aby si réva vytvořila sebeobranu. Jak je účinná, to si vyzkoušela evoluční botanička Jeanmaire Molinaová z Univerzity Long Island v Brooklynu. V laboratoři se révu roky neúspěšně snažila infikovat parazitem.

Opakované ztroskotání vedlo k otázce: Čím se réva dokázala ubránit? Aby tomu přišla na kloub, extrahovala Molinaová s kolegy z nakažených i zdravých rostlin révy na 10 tisíc různých látek. Porovnáním pak zjistili, že infikované rostliny začaly produkovat silné opiové alkaloidy.

Pokud se chce raflézie uchytit, musí tomuto chemickému útoku odolat. Je to boj kdo s koho, i Tetrastigmě jde o vše. Pokud prohraje, bude živořit a parazitovi odevzdávat notný díl energie i živin, které sama vytvoří.

Vítěz bere vše

Pokud raflézie uspěje, má postaráno o pohodlný život. Že se sama nemusí o nic starat a stačí jí vysávat hostitele, potvrdil genetický výzkum. Botanička Jeanmaire Molinaová se mu věnuje dlouhodobě a došla k závěrům, kterým zpočátku sama nechtěla věřit.

Už dlouho se ví, že se parazitické rostliny běžně zbavují části genů, které nepotřebují, protože starost o výživu přesouvají na hostitele. Jenže raflézie zašly ještě dál. U filipínského druhu raflézie nenašla Molinaová žádné geny pro chloroplasty.

A to je naprosto nevídané, znamená to, že rostlina skoncovala i s fotosyntézou. Přitom dokonce i původci malárie mají stále gen pro chloroplast, říká Molinaová, ačkoli jejich poslední fotosyntetický předek žil před stovkami milionů let.

Že její výsledky byly správné, potvrdil o pár let později Charles Davis, profesor evoluční biologie na Harvardově univerzitě, který zkoumal jiného zástupce rafléziovitých jménem Sapria himalayana, druh s květem o velikosti „pouze“ fotbalového míče.

Nejen vyhazuje, také loupí

I profesor Davis byl šokovaný, když zjistil, že se Sapria zbavila skoro poloviny genů, které se dají nalézt prakticky u všech rostlin. To je více než dvojnásobek výkonu dosavadních šampionů v odhazování vlastních genů, parazitických kokotic (Cuscuta).

Nedostatkem genetického materiálu přitom sapria ani náhodou netrpí, její genom je pěkně obsáhlý, takřka jako lidský. Totéž platí i pro další rafléziovité, a vysvětlení už vědci mají: Rostliny totiž geny nejen vyhazují, ale také si přivlastňují cizí.

I v tom jsou rekordmany. Na to přišel Charles Davis spolu s evolučním biologem Joshuou Restem z Univerzity Stony Brook v USA, když zkoumali malajský druh Rafflesia cantleyi. Zjistili, že si od révy, na které parazitovala, vypůjčila několik desítek genů.

Davisův tým odhaduje, že nejméně 1,2 % dědičné informace pochází od jejích minulých a současných hostitelů. V celkovém objemu genomu to sice není moc, ale viděno pohledem biologa jde o převratný objev.

Výměna genů mezi nepříbuznými jedinci nebo dokonce odlišnými druhy je známá hlavně u bakterií, u mnohobuněčných forem života je naprostou raritou. A účel? Raflézie nedělají nic zbytečně. Při způsobu, jakým osekaly vlastní geny a zbavily se všeho nepotřebného, se dá předpokládat, že jim ukradené geny mají pomoci účinněji vysávat živiny nebo čelit sebeobraně hostitele.

Skákající geny

Neméně zajímavá je ale také metoda, jakou raflézie krádeže genu provádějí. Využívají k tomu „skákající“ úseky DNA. Ty se umí přesunout na jinou pozici v chromozómu nebo se nakopírovat a kopii pak poslat na jiné místo.

Při pohybu genů si dokážou přivlastnit i to, co patří hostiteli. A co jednou uchvátí, to už nepustí k velké radosti vědců. V jejich bizarním genomu se pak dají najít skutečné fosílie prozrazující detaily jejich dávné evoluce.

Třeba to, že předchozím hostitelem zřejmě kdysi byla réva rodu Ampelopsis. Nebo že jejich rodokmen vede k čeledi pryšcovitých. Tito jejich nejbližší příbuzní přitom mají květy mnohdy jen několik milimetrů velké.

Kontrast nemůže být větší. Obří rozměry dnešních květů raflézií se tak staly nejpádnějším důkazem, čeho jsou tyto genetické manipulátorky schopné.

Autor: Kateřina Pavelcová