Od roku 1953, kdy byla rozluštěna struktura molekuly DNA, kráčí genetická věda od úspěchu k úspěchu. Mezi žhavé oblasti výzkumů patří i hon na geny, které stojí za barvou srsti domácích zvířat. Ušijí nám vědci v budoucnu barvu našich oblíbených mazlíčků na míru?
I přes svou nepoddajnou povahu je domácí kočka nejoblíbenějším domácím zvířetem na Zemi. Odhaduje se, že společně s lidmi dnes žije na světě okolo 600 milionů koček. A pravdou je, že prakticky každá domácí kočka je geneticky upraveným organismem. Se strašením genetickými manipulacemi se čím dál častěji setkáváme v palcových titulcích nejrůznějších tiskovin. Úpravy genetické výbavy organismů však lidé provádějí už po tisíce let, pouze pod jiným názvem. Říkáme mu křížení či šlechtění. Dříve šlechtitelům nezbývalo nic jiného, než se obrnit trpělivostí a vyčkávat, jak se jejich experimenty projeví v další generaci. Dnes, když o povaze dědičnosti víme mnohem více, si už mnohdy můžeme předem vybrat, jaké zvíře se nám narodí. Američtí veterináři začali nedávno nabízet, že díky laboratorní technice nahlídnou do genů vašich miláčků a poradí vám, jak vypěstovat tu nejušlechtilejší kočičku.
Evoluce v holubníku
Charles Darwin přispěl k nárůstu a proměně lidského poznání jako málokterý další člověk před ním i po něm. Většinu jeho zásluh by jistě dokázal vyjmenovat každý školák, na jednu z nich máme však stále tendenci zapomínat. Byl to právě sám Darwin, který díky své letité zálibě ve šlechtění holubů správně rozpoznal, že evoluce přírodním výběrem a proces zdomácňování jsou ve své podstatě vlastně totožné. Ve svém rozsáhlém dvoudílném spise Proměnlivost rostlin a živočichů vlivem domestikace podrobně popsal velkou řadu jednotlivých případů a jako první poukázal na všeobecné tendence, ke kterým domestikované organismy pod ochranitelskou rukou člověka tíhnou. Za velmi důležitou považoval právě změnu barvy. Od Darwinových časů je tedy jasná jedna věc. Ještě než vědci začnou bádat nad tím, jak přesně mají zvířata svou barvu zakódovanou v genech, musí si položit jednu principielní otázku: Proč vlastně k evolučním změnám barvy dochází?
Proč domácí zvířata mění barvu?
Proč vlastně mají dnešní domácí kočky tak obrovské množství barevných odstínů, zatímco kočky divoké tvrdošíjně trvají na tmavém mourovatém vzoru? V divoké přírodě se musí prakticky všichni tvorové neustále strachovat o život, a tak nejraději sázejí na nenápadné ochranné zbarvení, které na ně v okolí číhající predátory příliš neupozorňuje. Jakmile jsou však zvířata před svými přirozenými nepřáteli chráněna zdmi kurníků či stájí, mohou jejich geny vesele mutovat a měnit i barvu jejich povrchu. Takový mutant však není proti ostatním znevýhodněn a odstraněn predátorem, ale zůstává v populaci. Touto cestou se do genové zásobárny druhu dostávají mutace, které by jinak spolu s jejich nositeli skončily ve chřtánu nenasytných lovců. Druhý krok pak má nejspíše na svědomí lidská záliba ve zvláštnostech. Neobvyklí mutanti, kteří se čas od času v populaci vyskytnou, naše předky tak zaujali, že si je mezi sebou schválně křížili a nová barva či celá rasa byla na světě. „Změna barvy je ale také často nezamýšleným důsledkem domestikace,“ říká Leif Andersson z univerzity ve švédské Uppsale, který se problematikou zbarvení domácích zvířat zabývá. „Někdy se totiž stane, že stejný gen ovlivňuje jak nějaký důležitý znak (např. chování), tak barvu.“
21. STOLETÍ dodává:
Od Darwinových dob víme, že domestikace je něčím jako „evolucí v malém“. Umělý výběr (artificial selection), jak Darwin svou teorii označil, nám dokáže vysvětlit jak je možné, že domácí zvířata dosáhla tak velké různorodosti během tak krátké doby (u většiny z nich ne více než 10 000 let). Lidská péče totiž funguje jako jeden ze základních motorů vývoje, přírodního výběru (natural selection). Hlavní rozdíl mezi přirozeným a umělým výběrem je ve výsledku ten, že umělý výběr je oproti přirozenému nesrovnatelně efektivnější, a tudíž rychlejší.
Kočky v ponožkách
Co vlastně způsobí, že jedna z koček má kožíšek jednobarevný, zatímco jiné se honosí všemi možnými barvami či roztodivnými vzory? Stejně jako u ostatních zvířat včetně člověka je to způsobeno ukládáním zrnek pigmentů nejrůznějších barev v srsti. Všem divokým prababičkám dnešních domácích koček proto velmi záleželo na tom, aby viděly, ale zároveň nebyly viděny. Barva jejich srsti byla proto jakousi míchanicí z nejrůznějších barev, která jim ze všeho nejvíce měla poskytovat ochranu. Takové zbarvení, kterému říkáme kryptické, má nejblíže ke kombinaci „mourování“ a jednobarevnosti dnešních koček domácích. Za tímto vzorem a barvou stojí společná práce mnoha různých genů, které však nejednají příliš koordinovaně. Mnoho z nich se neprojevuje naplno a účinky jiných jdou zase proti sobě. Zbarvení divokých koček je tedy jakýmsi barevným kompromisem a nám dobře známé vzory se z něj vyštěpují až křížením. Známe kočky naprosto jednobarevné (nejen černé či bílé, ale i krémové či oranžové), ale i míchanici dvou až tří barev. Zvláštní míchanicí barev je želvovina nebo nejrůznější skvrny po těle, např. odznaky či ponožky.
Hon na geny
To, jakou barvu či vzor bude mít kočičí srst, je v první řadě zapsáno v jejích genech. Tyto geny přirozeně dědí po rodičích. Už od dob Gregora Mendela (1822–1884) víme, že některé geny se v další generaci projeví, jiné však mohou čekat ve skrytu silnějších a projeví se třeba až u prapravnoučat. Genetikové dnes vědí, že na základní barvě srsti se podílí více genů, nejlépe zdokumentovány mají účinky devíti z nich. Jejich anglické názvy většinou napovídají, jaký konkrétní efekt přítomnost produktu daného genu způsobí. Např. gen „color“ (barva) kóduje enzym tyrozinázu, který je zapotřebí pro produkci tmavého pigmentu melaninu. Jeho mutace proto způsobují celkovou proměnu barvy kočky. Na podobném principu pracuje i gen „brown“ (hnědá), „white“ (bílá), „orange“ (oranžová) či „inhibitor“, jehož důsledkem je produkce žlutého pigmentu. Gen „agouti“ zase způsobuje, že jednotlivé kočičí chlupy mají charakteristické proužkování. Za kompletní vzorování jsou zase zodpovědné geny „spotting“ (skvrny) či „tabby“ (mourování). Když si představíme, že od každého z těchto genů existuje řada variant a že je lze mezi sebou takřka libovolně kombinovat, dojde nám, jak obrovský počet různých barev a vzorů mohou kočky mít.
Otestujte si kočičku
Veterináři a chovatelé už dobře vědí, že si genetickým testováním našich čtyřnohých miláčků mohou slušně přilepšit. Například americká Laboratoř veterinární genetiky se sídlem v kalifornském Davisu nabízí genetické testování hned 15 druhů domácích zvířat. Kromě těch nejběžnějších, jako jsou psi, kočky nebo kozy, si zde také můžete otestovat svou lamu alpaku, buvola nebo jaka. Zdaleka nejširší sortiment nabídky genetického testování je nabízen pro kočky. Stačí vzít drobný kartáček, seškrábnout kočičce z tlamičky několik buněk, a pak už jen maličkost – zaplatit za každý test zhruba 40 dolarů, tedy necelých 800 korun. Začít můžete například testem paternity neboli otcovství. Dalším oblíbeným testem je genetický otisk kočky, podle kterého můžete svého zaběhlého nebo ukradeného miláčka vždy znovu neomylně rozpoznat. Geneticky podmíněné je i onemocněním PKD (cystické onemocnění ledvin), které již testuje řada laboratoří po celém světě (u nás např. plzeňská firma Genomia). Tím však není paleta možností zdaleka vyčerpána. Kdo bude mít zájem, může si zjistit, jaké geny pro nejrůznější barvy srsti v sobě jeho mazlíček skrývá. Jelikož zdaleka ne všechny geny se musí ve zvířeti nutně projevit, má ten, kdo dokáže nahlédnout do nitra jeho buněk, obrovskou výhodu.
Jakými nástroji pracuje evoluce?
Ve světě dnešní vědy platí, že když se někdo zabývá evolucí, má poměrně vyhraněný názor na to, jak se to má dělat správně. Ten správný pohled na evoluci se dnes jmenuje genocentrický. O přežití podle něj v podstatě nebojují druhy ani jednotlivé organismy, ale ještě menší jednotky – geny. Ty si kvůli své sobecké potřebě rozmnožit se postavily jakési dopravní prostředky, které je doslova vozí – těla. Geny, které jsou v daný moment pro přežití nejméně vhodné, prostě vymizí z populace. Odstraní je neviditelná ruka přírodního výběru. Je to ale vše? Dnešní biolog zvedne varovně prst. Kdepak, mezi geny existují ještě i jiné vztahy než jen tlaky přírodního výběru! O tom, jaké geny se skutečně dostanou do potomstva a jaké zahynou společně s miliony spermií či vajíček, například rozhoduje čirá náhoda. Biologové, kteří vědí, že právě tyto náhody mohou s genetickým složením populace pěkně zamávat, mají pro tuto náhodu své jméno. Říkají jí genetický posun čili drift. Proces předávání genů do dalších generací mohou také ovlivnit i konkrétní procesy v buňkách, díky nimž se toto předávání uskutečňuje. Těmto procesům, které souvisejí hlavně s kopírováním molekuly DNA, říkáme obecně tahy (drives).
Kde leží kolébka kočičího rodu?
Podivuhodné přátelství kočky s člověkem už dlouho provokuje vědce k tomu, aby si položili otázku kdy a kde vlastně došlo k tomu, že si kočka lidi tak bezpečně ochočila. V průběhu let, během nichž se vědci bádání o původu domácích koček věnují, se vystřídala řada teorií. Dlouho vládla představa, že jejich pravlastí byl starověký Egypt. Podle současných genetických a archeologických výzkumů se však kočky se přidružily k člověku mnohokrát a na různých místech. Poprvé se tak stalo se tak v době před asi 10 000 lety v oblasti úrodného půlměsíce na Blízkém východě. Ukázat dnes na jedinou „prababičku“ všech koček proto vlastně není možné. „Dnešní domácí kočky vzdálenými pravnoučaty dokonce pěti různých poddruhů kočky divoké (Felis silvestris),“ tvrdí renovovaný specialista na domácí kočky, genetik Carlos A. Driscoll z Laboratoře genomické diverzity v americkém Fredericku. A proč se vlastně kočky s člověkem tak skamarádily? Podle všeho prostě nedokázaly odolat hojnosti myší, které se proháněly v nově postavených sýpkách (viz rámeček).
Bohyně v kočičí kůži
Zatím nejstarší doklad o tom, že lidé a kočky spolu sdíleli domácnost, pochází z Kypru, z doby před 9500 lety. Vědci odhadují, že kočky přicestovaly na Kypr právě z oblasti Blízkého východu, který se v té době začal stávat zemědělskou velmocí. Jinou zemědělskou velmocí se později stal starověký Egypt, kde byly kočky zbožňovány jako nikde jinde předtím ani potom. Egypťané měli ke zbožňování koček řadu důvodů. V první řadě se staly spojenci proti myším, které pro zemědělce znamenají jednu z největších hrozeb. Další velkou hrozbu představují v Egyptě jedovatí hadi v čele s majestátní kobrou egyptskou (Naja haje). Kočky ji sice neuloví, dokážou však včas upozornit na plížící se nebezpečí. Dnes nás překvapí, že kočky byly trénovány i jako lovečtí pomocníci – podobně jako dnes psi aportovaly ulovenou zvěř. Egypťané znali několik božstev, která byla zobrazována v kočičí podobě. Zdaleka největší popularitu získala bohyně Bast, známá také jako Bastet, Pasch či Ubasti. Nejstarší doklady o uctívání této bohyně, která byla původně zobrazována v podobě lvice, pocházejí již z období 2. dynastie, tedy z počátku 3. tisíciletí př. n. l. V jejím kultu převládlo uctívání typických kočičí vlastnosti, jako je laskavost, přítulnost a péče o rodinu. Podobu lvice sdíleli s Bastet ještě bohyně Sachmet a Tefnut.
