Buňky jsou synonymem něčeho tak malého, že nestačí ani lupa, abychom si je mohli prohlédnout. Bez mikroskopu pro náš zrak neexistují. Jenže to není tak úplně pravda. Některé buňky jsou tak velké, že je lze pohodlně pozorovat pouhým okem. A to není jejich jediná zvláštnost.

O setkání s jednobuněčnými obry věděla své jistá paní Marie Harrisová z předměstí amerického Dallasu. Na jaře roku 1973 objevila na svém trávníku cosi, co po chvíli váhání označila za psí zvratky. Protože nic tak nechutného na trávníku nechtěla strpět, zakopala je motykou do zeminy.

Jenže tím problém teprve začal. Následující ráno šla rozkopané místo zkontrolovat a nažloutlá hrudkovitá kaše byla zpět. To nečekala, a tak se rozhodla, že to bude sledovat. Místním texaským médiím o pár týdnů později popisovala, že když se to objevilo, bylo to velké asi jako dvě ovesné sušenky.

Ale pomalu to přirůstalo a po dvou týdnech z toho už bylo šestnáct ovesných sušenek. To už paní Harrisová ztropila povyk a zavolala nejdřív policii, které se to pokusila vypálit, a pak hasiče, kteří na blob, jak nálezu začala říkat, pustili plný proud z hadice. Marně, sušenek přibývalo.

Jak se objevil, tak zmizel

O blob se už začala zajímat nejen místní, ale i celostátní média. Paní Harrisová ochotně popisovala, co viděla. A její pozorování byla důkladná: Nejen, že to rostlo, ale také se to hýbalo, roztahovalo se to a zase smršťovalo.

Mělo to jakési žíly, v nimž pulzovalo cosi jako krev, i když nebyla červená. Žilo to a děsilo nejen Marii Harrisovou. Záležitost, kterou s gustem začaly využívat i celostátní noviny připomínala tehdy ještě dobře známý filmový horor The Blob z konce 50. let, kde se mimozemská hmota dostala na Zemi a lovila lidi.

Tím se celá věc rozkřikla, a tak přijeli přírodovědci s kufříky. Bohužel pozdě. Na Dallas udeřila tornáda s lijáky a blob na zahradě paní Harrisové rozprášila. Podle přírodovědců to nejspíš jeho konec nebyl, spíš se přesunul dál, usoudili a zchladili hlad po senzaci.

Velmi pravděpodobně šlo o obyčejné hlenky, čistě pozemské. Podle popisu zřejmě vápenatku mnohohlavou.

Blob čili vápenatka

Přitom hlenky a konkrétně vápenatka nejsou obyčejné ani náhodou. Představte si organismus, který není ani rostlina, ani živočich, a dokonce ani houba. Právě mezi houby byly hlenky pro vzhledovou podobnost dlouho řazené.

Jenže to se týká jen určité fáze jejich života. Začínají totiž jako améby, tedy s jedinou buňkou. A u té zůstávají, i když se začnou podobat houbám a náramně se zvětší. To, co pozorovala paní Harrisová, nebylo pulzování krve, ale řídké cytoplazmy, tedy gelovitého obsahu buňky.

Když se na její zahradě vápenatka usadila, zpočátku to mohla být jen jediná buňka. Ta by odpovídala rozměru jednoho ovesného koláčku. S jistotou se to ale říct nedá. Důvodem je další zvláštnost vápenatky: S nadsázkou řečeno u ní splývá rozdíl mezi „já“ a „oni“.

To je tak – na počátku svého životního cyklu je vápenatka amébou, pohyblivým prvokem. Má ale zatím jen polovinu genomu. Aby ho doplnila, musí splynout s podobnou mladou amébou. Musí ale dobře vybírat kompatibilní protějšek, protože převedeno na vyšší živočichy má vápenatka víc jak 700 pohlaví.

Když se jí to povede, vznikne spojením dvou améb plnohodnotný jednobuněčný organismus schopný dělení. To ale vápenatka nedělá. Začne dělit jen své jádro. Ne jednou, ale mnohokrát. Jádra zůstávají v jedné buňce, která se zvětšuje.

Původní améba se dostává do nové životní fáze, které biologové říkají plazmodie.

Menu na míru

Neobyčejné vlastnosti vápenatky mnohohlavé zaujaly biofyzioložku Audrey Dussutourovou z Toulouské univerzity. Chtěla srovnávat trávení u živočichů různého stupně vývoje a napadlo ji, že by bylo dobré začínat jednobuněčnými.

Jenže s jejich mikroskopickými rozměry není sledování jednoduché. Až dostala tip na vápenatku, že u té není mikroskop zapotřebí. Dobře krmené vápenatce se v laboratoři skvěle dařilo. Rostla a množila se, a tak tým doktorky Dussutourové napadlo zkusit, co všechno tenhle jednobuněčný organismus dokáže.

Začali jí připravovat různá menu. V laboratořích se vápenatka při experimentech obvykle krmí ovesnými vločkami, ale v Toulouse začali zkoušet pudinkové směsi s různým poměrem bílkovin a sacharidů. Podle doktorky Dussutourové si vápenatka neomylně vybírala směs ideálního složení.

Když ji nedostala, kombinovala z nabídnutých pudinků ty, které ideální složení vytvořily společně. Tím se, jak podotkla doktorka Dussutourová, jednobuněčná vápenatka zásadně lidí od člověka. Člověk u plného stolu bude mít sklon přejíst se masem čili bílkovinami.

Skrz labyrint k cíli

Aby mohla vápenatka ukázat všechno, co umí, ztížil jí tým doktorky Dussutourové podmínky. Potravu jí už neservírovali přímo, ale musela k ní dojít labyrintem, tedy podobně, jako se to zkouší u mnohem vyšších forem života.

Vápenatka se pohybovala způsobem, jak popisovala už paní Harrisová: Jakýmsi pulsováním, kdy se řídká cytoplazma v síti podobné cévám tlačila určitým směrem a tam také posouvala buněčnou stěnu. Když narazila na slepou uličku, stáhla se z ní a zanechala v ní jen průsvitný povlak slizu.

Systémem pokus omyl tak rychle našla nejkratší cestu k potravě. Tu udržovala aktivní, ostatní cesty opustila. Opuštěný slizký povlak ale k překvapení vědců nebyl jen odpadem zanechaným na cestě. V Toulouse zjistili, že funguje současně jako signál „tudy ne“.

Když vápenatku obložili poskládanými kousky povlaku, na hledání potravy se nevydala, nehýbala se. To vyvolalo mnoho otázek. Je snad možné, že jednobuněčný organismus bez nervové soustavy má něco jako paměť a schopnost rozhodování?

Šikovná jako japonské dráhy

Schopnost najít nejefektivnější spojení mezi centrem složité buňky a výběžky hledajícími potravu se rozhodl vyzkoušet také profesor Toshiyuki Nakagaki z Hokkaidské univerzity v Japonsku. Spolu se svým týmem jí připravil zábavný úkol.

Měla prověřit, jestli železniční síť spojující Tokio s významnými městy v okolí představuje skutečně tak efektivní spojení mezi nimi, jak se tvrdí. Na průhledné fólii položené na mapu železničních uzlů umístili vápenatku na Tokio, zatímco k nádražím v dalších městech ji lákali ovesnými vločkami.

Vápenatka si k nim vyšlapávala různé cestičky, ty méně efektivní opouštěla. Výsledná síť, kterou vytvořila, se opravdu nápadně shodovala s trasami železnice. Vápenatka tak prokázala nejen své schopnosti, ale i efektivitu japonských drah.

Další experimenty potvrdily, že cytoplazma vápenatky dokáže nějakým způsobem uchovávat důležité informace, a dokonce je předávat dál. Ukázalo se, že ji lze naučit překonávat i plochy pokryté solí, kterým se přirozeně vyhýbá.

Když ale po nácviku začala sůl ignorovat, naučila totéž i jinou buňku vápenatky, s níž splynula. To je další div vápenatek. Protože mají mnoho jader, lze je mechanicky rozdělit, aniž by zanikly. A se stejnou lehkostí se spojují zase zpět. Hranice jedné buňky jsou u tohoto podivuhodného druhu nezřetelné.

Jsou i další obři

Více si přečtěte v čísle 1/2025, které vychází v polovině prosince.

Kateřina Pavelcová