Drobná čtyřhranka trojitá (Tripedalia cystophora) náležející do kmene žahavci, prozradila mezinárodnímu týmu vedenému českým genetikem Zbyňkem Kozmikem pozoruhodnou evoluční peripetii oka. Zprávu o jejich objevu zveřejnil prestižní vědecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences 1. července 2008.
Shodou okolností vyšla tato studie přesně v den stopadesátého výročí přelomové přednášky, v které byla na mimořádném zasedání britské Linnean Society představena světu evoluční teorie Charlese Darwina a Alfreda Russela Wallaceho. Charles Darwin si uvědomoval, že se evoluce tak dokonalého orgánu, jakým je oko, „se zdá být v nejvyšším stupni absurdní“. V knize „O původu druhů“ proto věnoval hypotézám o evoluci oka zvláštní oddíl. Molekulární genetika mu s odstupem času dává zapravdu.
Orgány pro vnímání světla se vyvinuly do nejrůznějších podob. Od jednoduchých světločivných skvrn, přes složené oči hmyzu až po komorové oko savců vybavené čočkou. Všechny typy oka jsou tvořeny dvěma základními komponentami. Nacházejí se v nich molekuly zachycující světlo, s jejichž pomocí mění zrakové buňky energii fotonů na biochemické signály. Další nedílnou součástí jsou pigmenty usměrňující dráhu světla. Oči obratlovců a bezobratlých živočichů se od sebe nápadně liší jak typem světločivných molekul, tak i typem očních pigmentů.
Zbyněk Kozmik a jeho kolegové se už delší dobu zabývají čtyřhrankou, která je vybavena spoustou různých očí. Na jejím zvonovitém těle jsou oči nahloučeny do čtyř útvarů zvaných rhopalia. Každé rhopalium nese čtveřici oček s poměrně jednoduchou stavbou a k tomu i dvojici očí, jež anatomickým uspořádáním nápadně připomínají dokonalé komorové oko vývojově mnohem pokročilejších tvorů.
Pro čtyřhranku není takové oko zbytečným luxusem. Na rozdíl od příbuzných medúz, čtyřhranka žije jako dravec, který nečeká, co jí voda přinese. Sama pronásleduje kořist a dobrý zrak je pro ni životně důležitý. Nic na tom nemění fakt, že postrádá mozek, kterým by informace z očí důkladněji zpracovávala.
Série náročných experimentů, na nichž se vedle českých vědců Zbyňka Kozmika, Jany Růžičkové, Kristýny Jonákové, Pavla Vopálenského, Iryny Kozmikové, Hynka Strnada, Václava Pačese a Čestmíra Vlčka z ÚMG AV ČR podíleli i japonští biologové Yoshifumi Matsumoto a Shoji Kawamaura z tokijské university a Joram Piatigorsky z amerického National Institute of Health, odhalila, že si čtverhranka buduje oči šokujícím způsobem. Základní stavební prvky jejího komorového oka – světločivné molekuly a oční pigmenty – se ze všeho nejvíce podobají komponentám komorového oka obratlovců. Od světločivných molekul a očních pigmentů jiných bezobratlých tvorů se dramaticky liší.
Tento objev postavil vědce před řadu znepokojivých otázek. Žahavci (kam čtyřhranky patří) jsou primitivní živočichové, kteří se záhy oddělili od evoluční větve vedoucí k dalším bezobratlým tvorům a následně i k obratlovcům. Co dokazuje podobnost v konstrukci oka čtyřhranky a obratlovců? Zdědili komorové oko od jakéhosi ještě primitivnějšího společného předka?
Kozmik a spol. upřednostňují jiné vysvětlení. Ve své studii představili celou řadu indicií, které dokazují, že se oči žahavců a obratlovců vyvinuly podobným způsobem nezávisle na sobě. Svědčí o tom například skutečnost, že čočku v oku čtyřhranky a obratlovců tvoří úplně jiný typ bílkoviny.
Předci čtyřhranek i předchůdci obratlovců si nesli v dědičné informaci obdobné geny, které však neměly se zrakem nic společného. Naléhavá potřeba sledovat dění kolem si u obou skupin živočichů vynutila sérii evolučních změn, jež vyústily ve vznik komorových očí využívajících tyto geny k zachycení světla. Žahavci a obratlovci včetně člověka si podle nich vytvářejí velmi podobné světločivné molekuly a oční pigmenty.
Fylogenetická analýza katalytické podjednotky genové rodiny pro fosfodiesterázu svědčí o tom, že předci čtyřhranek i obratlovců si nesli v dědičné informaci obdobné geny.
Kdyby si mohl studii českých vědců přečíst Charles Darwin, měl by z ní zcela jistě radost. Před sto padesáti lety neměl k dispozici ani základy genetiky, ty položil Johann Gregor Mendel až v roce 1865.
Mendelovi pokračovatelé dokazují, že se Darwinovy úvahy o evoluci oka přesto ubíraly správným směrem.
Část spoluautorů publikace z týmu laboratoře transkripční regulace. Nahoře: Jana Růžičková (vlevo), Kristýna Jonášová. Dole: Pavel Vopálenský, Iryna Kozmíková.
Komentář Osla: Blahopřejeme!
Evoluční kořeny zraku u žahavců
Autor: Stanislav Mihulka (21.10.2007)
Diskuze:
Nezavisly vyvoj oci u ruznych skupin
kor,2008-07-08 16:34:16
To ze se u ruznych skupin zivocichu vyvinuly oci(a jine organy) nezavisle je celkem dobre znamo a spolehlive dokazaho jiz pomerne dlouho (viz napr. [1], [2]). Hlavnim argumentem je, ze u obratlovcu jsou svetlocivne bunky vzdy "obracene", zatimco u hlavonozcu jsou vzdy "spravne". Tedy cely vyvoj oka od jedne bunky, pres dirkovou komoru az po komorove oko s cockou, probehl dvakrat, v pripade obratlovcu se sitnici "naruby".
[1] Dawkins, R. 1986. The Blind Watchmaker. Norton & Company.
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Eye, http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_evolution
Kristýna Jonášová
Martin,2008-07-08 10:22:53
Jakv americkym filmu, zlotrily zlodusi, krasna vedkyne, biolozky a geneticky predevsim.
Cert vem zazrak oka, ale jak tohle evoluce dokazala?
To muselo bejt stvoreni:-)
Ostrov n. Ohří
Oldřich Langmayer,2008-07-08 02:34:59
Dámám i pánům z UMG congratulation.
Vase genetické studie, myslím ty v originále - ohromná kupa práce. Můžete být pyšní. Olda.
Zajímavý objev
Octomil,2008-07-07 23:35:56
Zde je to také velmi zajímavé zrovna o té medůze, popis co se stane, když někoho kousne:
http://aglimpseofeternity.org/
http://www.oase.estranky.cz/archiv/uploaded/34
zrovna o té medůze
asimo,2008-07-07 23:46:59
To je ale zrovna o jiné čtyřhrance, Čtyřhranka trojitá (Tripedalia cystophora) dorůstá délky sotva šest milimetrů a je to neškodná prťka - proto se taky v laboratoři chová naveliko jako každej jinej potěr.
no je podobná, má aspoň 4 hrany
Octomil,2008-07-07 23:58:28
Tahle je mnohem větší a proto je to mnohem zajímavější.
Praha
J. Nosek,2008-07-07 22:37:38
Vážení autoři článku v PNAS. Máte moje uznání a jak vidíte, tak čtenáři svým hlasováním Váš úspěch patřičně ocenili. To, že tu pár pošetilců kydá nesmysly o neexistenci evoluce, nebo její částečné existenci,to prosím pomiňte. Jak sami vidíte,jde o odborníky, kteří se bojí pod své názory i podepsat. Ale zpět k Vám, mít práci v PNAS je skutečně obrovský úspěch o němž se mnohým vědcům za celý život jen zdá. Smekám, přeji hodně zdraví celému kolektivu abyste posunuli hranici lidského poznání zase o kousek dál. Jan Nosek, Praha, Černoskostelecká 1225
Pár rýpnutí
Karel Vostal,2008-07-07 22:55:24
Někoho kritizovat neznamená hned kydat na něj špínu. Já jsem se podepsal. A z toho J.Nosek opravdu všichni vědí, kdo jste. Navíc, tohle je internetová diskuze a ne série autorizovaných tiskových prohlášení. A poslední věc. Vždycky mě zajímá obsah názoru, ne kdo ho řekl. Vás asi spíš to druhé, aniž byste se vážně zajímal protiargumenty.
Joj
Karel Vostal,2008-07-07 22:57:22
S tím kydáním jste to myslel jinak, pardon. Ale to nemění nic na tom, co jsem napsal dál.
Zephire
xyz,2008-07-08 08:01:09
Dej pokoj. Proč to čteš, když tě to prudí? Nejlíp Osla vytrestáš. když na něj přestaneš chodit. Nebude mít návštěvnost a bude to. Jestli si myslíš, že si zas změníš nick a pod novým jménem někoho přesvědčíš, tak mám vážnou obavu, že je to zbytečná práce. Lidi kteří mají z biologie něco naštudováno tak, vědí a nebudou se s tebou přít. Takže akorát můžeš na ty ostatní vytvářet dojem, že na tvých žvástech něco je. Ale to bude jen do okamžiku zavedení řízené diskuse, která už byla avizována. Tak si to užívej.
Řízená diskuze?
Karel Vostal,2008-07-08 17:30:02
V jakém smyslu? Jestli přispěvatelé nepíšou sprostá slova nebo něco víc?
Zephire jaks přišel na to že je čtu?
xyz,2008-07-08 19:30:04
Jen mi vadí, když se jimi musím prodírat, abych si přečetl něco zajímavějšího než jsou tvoje věčný bláboly. Budu jedině vděčný, když řízená diskuse zamezí podobným nevzdělaným a drzým individuům snižovat úroveň diskuse, zabírat hromadu prostoru svými fantasmagoriemi a odrazovat tak ostatní diskutující.
2 Mortles
Ondřej Surý,2008-07-07 17:16:43
děkuji ti náčelníku, že jsi mě zastal ;).
Evoluční teorie (mn.) jsou mnohem složitější než ono zjednodušení, které zdejší diskutující použili na bashing tohoto článku.
teorie jsou mnohem složitější
ameno,2008-07-07 17:31:30
No to ovšem - ale pokud nejsou ty teorie schopny jednoznačně předvídat své závěry, pak by je jejich zastánci neměli používat pro svoje argumenty. Pokud je každá analogie důkazem evoluce, pak jí prostě homologie být nemůže. Čtenáři autorovi článku jen oplácejí stejnou mincí demagogie, jakou se na nich dopustil sám.
Kdyby autor informoval vyváženě a odpustil si svoje obvyklé propagandistické kecy, neměli by ho čtenáři zaco povodit, ať by byl závěr článku takový či makový.
Evoluce?
Karel Vostal,2008-07-07 17:02:47
Čím dál víc se přikláním na stranu zastánců evoluce, ale se dvěma malými rozdíly. 1. Organismus je schopen evolučních změn sám tzn. není jen obětí tlaku okolí apod. s tím, že se uvidí, jestli to s ním něco udělá nebo ne. Jakým způsobem je to možné, netuším. Je to jen názor, ke kterému se přikláním. Řekněme, že by mohlo jít o jakousi schopnost zakódovanou v DNA, která obsahuje velké části, u nichž není známa funkce. 2. Evoluční změny mohou probíhat v mnohem menších časových úsecích. Existuje mnoho náznaků, že to se stářím usazenin, zkamenělin apod. není tak "jednoduché", jak se oficiálně tvrdí.
malé rozdíly
ameno,2008-07-07 17:23:49
Neboj, neboj - tohle všechno mají evolucionisti zmáknuté - jejich pojetí evoluce často vysvětluje i to, co byste na první pohled prohlásil za jasný důkaz inteligentního plánu. Pro příklady nemusíme chodit daleko - je jím tento článek. Pokud stejná "vědecká teorie" předvídá, že vývojové řady mohou mít společný vývojový základ oka stejně bravurně, jako že jej mít nemusí - pak je to vlastně demagogie založená na stejných nevyvratitelných tautologiích, jako teorie Boha.
Není těžké si představit, co by darwinista Jarda Petr dělali, kdyby ten slavnej tým objevil, že oko čtyřhranky je tvořené stejnou bílkovinou, jako oko člověka? Vyskakoval by až do stropu radostí, že je to jasný důkaz evoluce. Teď se ukázal pravý opak - a hele, on vyskakuje stejně.. ;-)
Co si o tom pak má člověk myslet? Náboženství a absence schopnosti samostatně uvažovat. A v tom mají creacionisté pravdu: evolucionisti se až příliš zabydleli na vavřínech a sekají své interpretace jako Baťa cvičky. Nebude na škodu, když je občas veřejnost za takový přístup skřípne.
Náboženství by nemělo znamenat lpění na dogmatech
Mortles,2008-07-08 00:48:00
Pan Darwin byl věřící člověk. Věřil v to, že:"Evoluce je boží nástroj, kterým Bůh zaplnil zemi." Je myslím naprosto jasné, že není dobře možné, že by byl svět vytvořen a obydlen za sedm dní. Bible je z části pouze alegorie. Kdo říkal, že ty dny nemohou trvat miliony let? To nikdo netvrdí a myslím si, že Vatikán se k tomuto výkladu přiklání.
Co se týče Inteligentního plánování, tak tady se dostáváme k dalšímu problému. Jak mi, jako lidé můžeme vůbec zjistit, jestli je všechno předpovězeno a naplánováno, nebo ne? Jenže Bůh dal lidem svobodnou vůli se rozhodnout, ačkoli vždy ví, jak to dopadne. Proto není důvod, aby nenechal evoluci slepou, tedy bez plánu. Stejně ve své vševědoucnosti ví, jak to dopadne.
Podle mě tato plánová teorie je pouze berličkou těch, kteří jsou slabí ve víře, a potřebují si potvrzovat, že bůh opravdu existuje, protože pochybují.
Ano, ten článek je také napsán poněkud "dogmaticky" s tím že bych se tam nedivil, kdyby to bylo zakončeno "O svatý darwine a walesi, orodujte za nás". Není důležité, jaké si z výsledků vyvodíme závěry, ale výsledky samotné. Nedokážeme totiž, jako lidé, kteří sotva rozumí světu kolem sebe, rozhodnout jestli bylo oko stvořeno, jestli si bůh přál, aby čtverhranka měla oko, nebo jestli ho má, protože to pro ni je výhodné a vzniklo postupně.
Ano, Darwinismus má své chyby a nedokáže vysvětlit úplně vše, to by si měli někteří lidé uvědomit, jenže i demokracie má své chyby, ale obojí je to nejlepší co máme
významný objev
Ucholák,2008-07-07 15:20:06
Toto je významný objev v oboru evoluční dialektiky a jeho publikace v jistý den působí téměř nadpřirozeně - jestli to není nějaké znamení?
Zatímco velký Dárwin (co všechno věděl a když zrovna nevěděl tak aspoň předpověděl) objevil že ze oko evolvovalo 1x nějakým naprosto neznámým fantastickým postupem od nižšího k vyššímu, tak dnes tito vědci v článku objevili, že se oko evolvovalo 2x nějakým naprosto neznámým fantastickým postupem od nižšího k vyššímu. Takže paralelní evoluce, ta nakonec zachrání každé evoluční paradigma...
Díky vědcům nyní přesně víme, že se čtyrhranka se svým okem evolvovala neznámým procesem z nikdy neviděného předchůdce do dnešní podoby, ze které se samozřejmě v budoucnosti evolvuje do nějaké vyšší, doposud neexistující, vývojové formy... což opět evoluci přesvědčivě dokazuje.
citace:
"objev postavil vědce před řadu znepokojivých otázek"
"Zdědili ... od jakéhosi (tj. neznámého, neexistujícího, nedoloženého, neviděného....) ještě primitivnějšího společného předka?"
"... upřednostňují jiné vysvětlení"
"... představili celou řadu indicií, které dokazují, že se oči žahavců a obratlovců vyvinuly podobným způsobem nezávisle na sobě...."
"... čočku v oku čtyřhranky a obratlovců tvoří úplně jiný typ bílkoviny." ... to je trochu zvláštní případ evoluce, asi se jedná o evoluci tzv. "nepříbuznosti"? ... no co, taky evoluce... zkrátka "odhalili jedno z tajemství evoluce zraku".
vtip
marián,2008-07-07 16:18:48
je v tom že ať se děje co se děje VŽDYCKY "se odhaluje nějaké nové tajemství evoluce" či alespoň "vrhá nové světlo" na ní. :-)
Konvergence
Mortles,2008-07-07 16:25:17
Myslím, že jste zapomněl na to, co je konvergentní vývoj. Vy tady říkáte, že se to vlastně jenom zesložitilo a nic se nevysvětlilo, což částečně může být pravda, ale ta práce říká něco důležitějšího. Dneska nikoho nepřekvapí podobnost mezi ploutvemi velryb, ichtylosaurů, ryb či jiných vzájemě nepříbuzných skupin vodních živočichů. Tomu se totiž říká konvergentní vývoj. Je to to samé, jako když dva spisovatele nezávisle na sobě napadne stejná zápletka(nebojte se, stává se to dnes a denně). Nedivíme se, že velryby mají ploutve, ačkoli nejsou s rybami absolutně příbuzné a nevykopali jsme jakéhokoli záhadného společného předka velryb a ryb. Prostě se ta stejná(jistě ne na genetické úrovni, mluvím o morfologickém vývoji) evoluce opakovala. Jenže tahle evoluce(přeměna či vývin ploutví či ploutvovitých orgánů) se odehrále mnohem vícekrát než dvakrát. Počítejme: tučňáci, ryby, paryby, ichtylosauři, pleistosauři, velryby, vodní ploštice(či podobný hmyz s rozšířenými končetinami), korýši atd.
Proč to samé nemůže platit pro oko? Ano, je to možná komplikovanější orgán než ploutvovitá končetina, ale může vznikat podobným způsobem. Řekněte mi jediný důvod, proč nemůže být vývoj oka u obratlovců, medůz a hlavonožců pouze konvergentní vývoj za využití nepoužívaných genů prošlých mutací?
A to jestli evoluce je nebo není je pomněrně spolehlivě dokázáno. Jistý druh ostrovních motýlů si po několika generacích decimovaných nemocí vyvynul imunitu na ni. Není to snad evoluce? Nebo objevení rezistentních kmenů mikrobů.
Mortles
Karel Vostal,2008-07-07 17:34:34
Ano, je to důkaz evoluce, ale tzv. mikroevoluce. S tou odpůrci evoluční teorie nemají problém. Kámen úrazu je makroevoluce tzn. vznik nových druhů, čeledí apod. A to zatím nikdo neprokázal. Jak jsem psal výš, já na to mám trochu jiný názor než příznivci nebo odpůrci, ale makroevoluce a mikroevoluce jsou dva různé jevy, které by se neměly míchat dohromady.
Adaptace?
petr,2008-07-08 11:28:13
Dle mne je velryba, tučňák, ichtyosaurus prostě nový druh. Tomu říkám já evoluce a že se při ní adapltovaly končetiny do podobného tvaru neznamená, že tu pracku nemá jiný živočišný druh.
Prostě evoluce tu fungovala a při určitých vlastnostech přírodního prostředí si vynutila stejné funkce a tvary nezávisle na přímé dědičnosti, ale paralelně.
Prostě evoluce tu fungovala
asimo,2008-07-08 14:37:00
Slovo "prostě" se používá v teologii, ve vědě žádné "prostě" neexistuje. Základním kritériem vědeckých teorií je jejich verifikovatelnost. Pokud Darwinova teorie funguje jak pro homologii, tak pro analogii, pak to znamená, že je v tomto aspektu špatně podmíněná a že ani jedno pro její důkaz nelze použít.
Názorný příklad: teorie strun je založena na Lorentzově invarianci, tak prostě najednou nemůže začít konzistentní logickou cestou odvozovat její narušení, ani kdyby se rozkrájela. Jenom teorie Boha umožňuje vysvětlit všechny varianty Božím úmyslem a vaše reakce dokumentují, že v případě Darwina už také došlo k jistému zbožštění.
Z hlediska současné vědecké metodologie založené na experimentu je boží záměr mnohem robustnější hypotéza. Ať se vám evoluce líbí jak chcete, jako pohled do minulosti je principiálně prokazatelná, takže je vždy subjektem víry (dokud teda nesestrojíte stroj času). Ve srovnání s vaší teorií lze boží záměr účinkem modlitby experimentálně otestovat a zdá se, že čas od času skutečně zafunguje.
při určitých vlastnostech přírodního prostředí
asimo,2008-07-08 14:49:49
Ale to by pámbu přece udělal taky - když si dal práci s novými druhy, asi je nenavrhnul tak, aby mu hned všechny pochcípaly a tak ty vodní navrhnul s ploutvemi. A že některé druhy opravdu chcíply a my je našli ve fosiliích bylo proto, že byly od pohledu odfláknuté nebo odladěné pro jiné podmínky, než jsou na Zemi teď - každý kreativní proces přece produkuje odpad. Čili adaptace a vznik homologií neni žádný důkaz pro evoluci ani proti ní.
Nemyslete si, že evoluci dokážete ad-hoc argumenty - takových si mohou kreacionisté vymyslet kolik chtějí.
to asimo
petr,2008-07-09 10:28:39
Souhlas s vaší hypotézou o bohu, který řeší vše. Ale také mám experimentálně ověřeno, že jeden pán vyhrál v sazce a tak vím, že dokáže předpovídat budoucnost. Kdybyste měl zájem, dám vám na něj adresu, on by vám tu vaší budoucnost snad také řekl.
Víte jaký je rozdíl mezi vědeckým postupem a vírou, náhodou atd.?
Prachatice
Alena Krnakova,2008-07-07 14:49:14
Pripojuji se k blahopřání. Zase jste trochu pootevřeli oči kreacionistům a zpochybňovačům evoluce.
Činíte záslužnou činnost.
Darwin by radost rozhodně neměl ...
Hopp,2008-07-07 13:14:12
... neboť nakonec se od své vlastní teorie nakonec odvrátil ... na to však trošinku pozapomělo ....
Lady Hope?!
martin o.,2008-07-07 13:21:12
A Vy jste Hopp nebo duch Lady Elizabeth Hope? (Kdo neví o čem či o kom je řeč, může si onu dámu vygooglovat nebo vywikipediovat.)
Darwin že se odvrátil od sve teorie
asimo,2008-07-07 19:08:40
Ano, to se běžně na webu uvádí s odvoláním na citaci Darwinovy dcery Alice, která o Darwina pečovala do konce života. Pravda je, že Darwin jako řada géniů byl tak trochu na budku, trpěl zřejmě bipolární poruchou a projevy hypochondrie a měl (oprávněný) pocit, že jeho teorie byla zneužívána k politickým účelům, současně za ni byl většinu života napadán - takže by to nebylo nic divného.
http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin's_illness
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
