You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
mozaika —<br />
e v o l u č n í biologie<br />
Pradávné kořeny<br />
lidské schopnosti<br />
metabolizovat<br />
alkohol<br />
Počátky záměrného využívání<br />
kvasných procesů k výrobě alkoholických<br />
nápojů spadají do období neolitické revoluce<br />
před více než deseti tisíci lety, jak naznačuje<br />
mimo jiné molekulární datování divergence<br />
druhového komplexu kvasinek Sacharomyces<br />
cerevisie. Kdy se však u lidí vyvinula schopnost<br />
metabolizovat alkohol, zda v reakci na<br />
domestikaci kvasinek, nebo podstatně dříve,<br />
nebylo jasné. Tým molekulárních biologů<br />
ze tří amerických univerzit nyní zjistil, že<br />
lidoopí předci člověka získali tuto schopnost<br />
dlouho předtím, než lidé začali využívat<br />
kvasných procesů k výrobě alkoholu.<br />
Tým vystopoval původ této schopnosti<br />
tak, že nejprve osekvenoval kódující<br />
sekvence enzymu alkoholdehydrogenázy<br />
třídy IV (ADH4) u 28 savčích druhů (z toho 18<br />
druhů primátů). Následně otestoval schopnost<br />
jednotlivých forem tohoto enzymu, vyskytujících<br />
se u těchto druhů, metabolizovat<br />
etanol. Sestavení fylogenetického stromu na<br />
základě kódujících sekvencí ADH4 nakonec<br />
umožnilo rekonstruovat formy alkoholdehydrogenázy<br />
u společných předků a stanovit<br />
jejich katalytické vlastnosti.<br />
Ukázalo se, že po většinu své evoluční<br />
historie měli primáti jen velmi omezenou<br />
schopnost odbourávat alkohol (jejich ADH4<br />
je v podstatě inaktivní vůči etanolu). Změna<br />
jediné aminokyseliny (A294V) v kódující<br />
8 Vesmír 95, leden 2016<br />
Ksukol madagaskarský<br />
(Daubentonia madagascariensis) je<br />
nejpodivnějším lemurem. Je aktivní<br />
v noci. Speciálně upravenými prsty<br />
na předních končetinách poklepává<br />
na větve, kmeny či plody a poslechem<br />
určuje, co je uvnitř. K případné<br />
potravě se pak prokouše zuby,<br />
které připomínají chrup hlodavců.<br />
Z nepřístupných míst ji vybírá tenkým<br />
a dlouhým prsteníčkem.<br />
sekvenci však zvýšila efektivitu tohoto enzymu<br />
vůči etanolu zhruba čtyřicetinásobně.<br />
K této genetické změně došlo v evoluci<br />
primátů nezávisle ve dvou fylogenetických<br />
liniích, u předka ksukola madagaskarského<br />
(Daubentonia madagascariensis) a u společného<br />
předka afrických lidoopů (goril, šimpanzů<br />
a lidí).<br />
U ksukola může jít o adaptaci na trávení<br />
nektaru rostliny druhu Ravenala madagascariensis<br />
(obr. vlevo), kterou tento primát<br />
zřejmě opyluje. Jde o možný mutualistický<br />
vztah, který však nebyl dosud zkoumán.<br />
Co způsobilo změnu ADH4 u společného<br />
předka afrických lidoopů, který žil před asi<br />
deseti miliony let? Předpokládá se, že v této<br />
době začali naši předci častěji sestupovat<br />
ze stromů na zem s tím, jak rostla jejich<br />
tělesná velikost (gorilí a šimpanzí kosterní<br />
anatomie je v podstatě kompromisem mezi<br />
nároky stromového a pozemního způsobu<br />
života a lze předpokládat, že u společného<br />
předka tomu bylo také tak). Spadané, kvasící<br />
ovoce je cenným zdrojem energie. Energetická<br />
hodnota ethanolu (7,1 kcal/g) je oproti<br />
uhlovodíkům (4,1 kcal/g) bezmála dvojnásobná.<br />
Konzumace spadaného ovoce bez<br />
schopnosti efektivně odbourávat alkohol<br />
s sebou však nese snadno představitelná<br />
rizika. Příslušná mutace tak přišla africkým<br />
lidoopům vhod.<br />
Pokud jsou autoři se svou teorií na<br />
správné stopě, znamená to, že konzumace<br />
spadaného kvasícího ovoce pomohla našim<br />
předkům přeorientovat se na pozemní<br />
způsob života a zároveň pokrýt s ním související<br />
energetické nároky. Význam alkoholu<br />
pro lidstvo, zdá se, nelze docenit.<br />
Pavel Duda, PřF JU<br />
DOI: 10.1073/pnas.1404167111<br />
e k o l o g i e<br />
Migrace lesňáčka<br />
a GPS<br />
Ptačí migrace fascinuje lidi již dlouhou<br />
dobu. S postupným vývojem technologií<br />
získáváme o tažných druzích čím dál tím<br />
přesnější informace. Nedávné využití<br />
principu geolokace pomocí záznamů o délce<br />
osvětlení (Vesmír 88, 360, 2009/6; 94, 254,<br />
2015/5) učinilo bouři v získávání poznatků<br />
o zimovištích, rychlosti tahu a tahových<br />
zastávkách malých druhů pěvců. V červnu<br />
tohoto roku se objevila práce prezentující<br />
výsledky získané GPS záznamníky, které<br />
svou hmotností 1,2 g a přesností záznamu<br />
10 m naprosto předčily veškeré dosavadní<br />
technologie. Na rozdíl od používaných GPS<br />
vysílačů pro velké druhy živočichů je potřeba<br />
tyto záznamníky z ptáků po určité době<br />
opět sejmout. Údaje o poloze jsou totiž zaznamenávány<br />
do paměti, nikoliv odesílány<br />
k přijímači. Studie přináší poznatky nejen<br />
o migraci severoamerického pěvce lesňáčka<br />
oranžovotemenného (Seiurus aurocapilla), ale<br />
výsledky představují navíc přesný popis<br />
velikosti a prostředí hnízdních teritorií,<br />
délku a rychlost migrace a především detailní<br />
popis zimovišť, jejich velikost a pohyby<br />
v průběhu zimování. Tento pokrok umožní<br />
hlubší poznání ekologie, populační dynamiky<br />
a ochranu malých druhů tažných ptáků.<br />
Vojtěch Brlík, ÚBO AV ČR a PřF UP<br />
DOI: 10.1038/srep11069<br />
Pomocí GPS lze už sledovat<br />
i drobné pěvce. Na snímku lesňáček<br />
oranžovotemenný (Seiurus aurocapilla).<br />
Snímek Pavel Hošek.<br />
Snímek S. Maslowski, CC AS 3.0.<br />
Nádech…<br />
Marsův prstenec<br />
Zatímco Měsíc se od Země o několik centimetrů ročně vzdaluje, větší z dvou Marsových<br />
měsíců, Phobos, se ke „své“ planetě zvolna po spirále blíží. Geologové z Kalifornské<br />
univerzity v Berkeley spočítali, že za 20 až 40 milionů let podlehne slapovým silám<br />
a z jeho fragmentů vznikne prstenec s podobnou hustotou jako prstence okolo Saturnu.<br />
Vydrží milion až sto milionů let, podle toho, v jaké výšce k rozpadu dojde. -ov-<br />
DOI: 10.1038/ngeo2583<br />
Nanoponorka<br />
poháněná světlem<br />
Molekula sestavená chemiky z Rice<br />
University z 244 atomů se v roztoku<br />
dokáže pohybovat rychlostí přes 2 cm<br />
za sekundu, o 26 % překonává rychlost<br />
prosté difuze. Její motor je poháněn UV<br />
zářením, které ruší jednu dvojnou vazbu,<br />
což vede ke změně prostorového uspořádání<br />
atomů (a obnově dvojné vazby). Část<br />
molekuly díky tomu rotuje s frekvencí<br />
přes 1 MHz. Využití se nabízí např. pro<br />
cílenou dopravu léčiv. -ov-<br />
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b03764<br />
Dynamika živých mostů<br />
Jihoameričtí mravenci druhu Eciton hamatum staví živé mosty z vlastních těl,<br />
aby na cestě za potravou překonali terénní překážky. Ukazuje se, že tyto struktury jsou<br />
značně dynamické. V řádu sekund mění délku i šířku, přesouvají se, a když provoz po nich<br />
zeslábne, zanikají. Nemají žádného architekta, přesto výsledek odpovídá optimálnímu<br />
poměru ceny a výkonu z hlediska celé kolonie. Pravidla, jimiž se mravenci řídí, mohou<br />
být inspirací pro algoritmy využitelné v robotice, telekomunikacích nebo logistice. -ov-<br />
DOI: 10.1073/pnas.1512241112<br />
Matthew Lutz/Princeton Univ.<br />
& Chris Reid/Univ. of Sydney.<br />
…výdech<br />
www.vesmir.cz 9<br />
Tushar Mittal / Celestia Development Team.<br />
Loïc Samuel/Rice University.
Change language