O netopýrech, korýších a obřích spermiích

Na jejich objevu se podíleli vědci z katedry zoologie naší fakulty Radka Symonová a Libor Mořkovský. Poslyšte tedy příběh jeskyně skryté v nitru tropického pralesa a jejích obyvatel.

V roce 1988 objevili australští paleontologové na slavné lokalitě Riversleigh World Heritage zvláštní místo. Šlo o jeskyni, která byla v době největšího rozkvětu tohoto místa, tedy v průběhu třetihorního oligocénu a miocénu, obklopena kypící tropickou vegetací. Potud pochopitelně nic neobvyklého – jeskyně nejsou na světě žádnou zásadní zvláštností. Zajímavé však byly stopy po jejích obyvatelích. Jeskyně byla totiž doslova zaplněná miliony fosilií typických jeskynních podnájemníků – netopýrů. Nešlo však jen o kosti, ale také o netopýří trus, guano, které se zde nashromáždilo díky práci zažívacích traktů stovek netopýřích generací.

Látky obsažené v trusu netopýrů, zejména pak fosfor, měly pochopitelně velký vliv nejen na život v jeskyni, ale také na život „posmrtný“. Ne, nebojte se, nedali jsme se na nějakou „duchařinu“. Chemické složení jezírka, které se v jeskyni nacházelo, mělo zásadní vliv na takzvané tafonomické podmínky, tedy na podmínky, za nichž dochází k fosilizaci organických zbytků. A vliv to byl v tomto případě velmi příznivý, tedy alespoň z pohledu dnešních paleontologů.

Koncentrace fosforu totiž velmi blahodárně zapůsobila na samotném počátku procesu fosilizace drobounkých, sotva přes milimetr velkých sladkovodních korýšů lasturnatek (třída Ostracoda), které žily v jezírku. Když do jejich vnitřku vědci vedení doktorkou Renate Matzke-Karasz z Ludwig-Maximilians Universität v Mnichově nahlédli za pomoci synchrotronu, tedy jakéhosi „vytuněného“ rentgenu, který se nachází ve francouzském Grenoblu, narazili na neuvěřitelně dobře zachovaný vnitřní svět. Kromě řady jiných orgánových soustav nalezli i velmi dobře zachovanou soustavu pohlavní, a to včetně Zenkerova orgánu, jehož prostřednictvím samečci doslova „vystřelují“ spermie do těla samic. Jejich „střelivo“ je však vskutku úctyhodně veliké!

Velikost spermií nalezených jak v samčích, tak v samičích pohlavních orgánech vědce současně překvapila i nepřekvapila. Lasturnatky jsou totiž tímto zvláštním rysem známé i v dnešní době. Právě díky srovnání fosilních spermií, zobrazených do velkých detailů s využitím synchrotronové holotomografie a nanotomografie, se spermiemi dnešních druhů došli vědci k poznatku, že spermie zhruba 20 milionů let starých australských lasturnatek dosahovaly asi desetinásobku délky těla svých producentů. Tedy v podstatě stejné délky, jako je tomu i u druhů dnešních.

Potud se tedy v podstatě žádné velké překvapení nekonalo. I přes tuto podobnost s dnešními druhy, nebo spíše právě pro ni, byli však vědci z nálezu nadšeni. Proč? Lasturnatky jsou totiž mezi současnými živočichy jednou z mála skupin, které mají tuto podivuhodnou vlastnost. Absolutními rekordmany v délce spermií jsou sice některé druhy octomilek, spermie lasturnatek však svou podivnost zase „dohánějí“ tím, že jim zcela chybí jeden z typických rysů samčích pohlavních buněk – tlačný bičík.

V čem je ale ono zmíněné překvapení? Nechme promluvit samotnou spoluautorku článku, který o průzkumu obřích spermií vyšel v odborném časopise Proceedings of Royal Society B, Radku Symonovou z katedry zoologie naší fakulty: „Odborníci dosud předpokládali, že produkce pětkrát až desetkrát delších spermií, než je živočich sám, je příliš náročná a tudíž neefektivní. Evoluční biologové proto usuzovali, že takoví živočichové jsou odsouzeni k vyhynutí, že se jedná o slepou vývojovou linii,” vysvětluje doktorka Symonová.

Dřívější výzkumy fosilních lasturnatek, na nichž se doktorka Symonová také podílela, již naznačily, že lasturnatky nemají se svými nesmírně dlouhými spermie problém již po desítky milionů let. Nález z australské jeskyně tuto skupinu korýšů definitivně usvědčil z toho, že reprodukce pomocí obřích spermií není žádnou slepou vývojovou uličkou odsouzenou k brzkému zániku.

Spolu s překvapujícím usvědčením, že lasturnatky zcela bezpochyby využívají k oplodňování obří spermie již po dobu prakticky 20 milionů let, však přirozeně vznikají další otázky. Jde o skutečně adaptivní (tedy účelnou) vlastnost? A jestliže ano, jaký je její smysl? A může nás nalezení smyslu této adaptace poučit o reprodukčních strategiích i jiných skupin živočichů? Hledání odpovědí na takové otázky je nakonec tím největším dobrodružstvím vědeckého poznání. A my můžeme být rádi, že lidské spermie podobné evoluční experimenty neprovozují.

- - -

Třetihorní výlet do třetihor

Slavný český zoolog Zdeněk Veselovský kdysi připodobnil setkání s australskou faunou k výletu do třetihor. Zabloudíte-li někdy do Austrálie, můžete si takový výlet do třetihor umocnit na druhou. Postačí, když si zajedete do Queenslandu, kde se nachází asi vůbec nejslavnější australská paleontologická lokalita, Riversleigh. Na ploše o rozsahu asi 100 km² nalezli vědci od roku 1901, kdy byla lokalita pro paleontologii poprvé objevena, již skutečně pestrou řadu zástupců oligocénních a miocénních zástupců savců, ptáků i plazů.

Oblast je známá především desítkami druhů fosilních zástupců typických australských skupin savců – tedy ptakořitných a vačnatců–, například obřím ozubeným ptakopyskem (rod Obdurodon) či masožravým klokanem (rod Ekaltadeta).