Delfíni a netopýři mají stejný "sonarový gen"

5. leden 2012

Delfíni|foto: University of Hawaii, Andre Seale

Kytovci a netopýři jsou naladěni na stejnou vlnu. Nezáleží na tom, že kytovci vysílají ultrazvuk ve vodě na ohromné vzdálenosti a netopýři pomocí něj loví jen pár metrů vzdálené můry. Jejich schopnost echolokace má mnohem hlubší společné kořeny, než by kdo předpokládal.

Všichni savci mají ve své dědičné výbavě gen bílkoviny prestin, která se nachází v buňkách vnitřního ucha a pomáhá zesilovat zvukové vlny. Lidé, kteří mají gen poškozený, špatně slyší zejména vysoké frekvence. Čínské vědce to inspirovalo k tomu, aby se spolu s kolegy z Londýnské univerzity podívali na prestinový gen u savců, kteří si na vysokých tónech přímo "založili kariéru". Netopýři a ozubení kytovci, např. delfíni a vorvani, využívají k orientaci v prostoru a lovu kořisti echolokaci. Vysílají sonarové pulzy a podle echa odražených vln odhadují vzdálenost a tvar předmětů před sebou.

Echolokace delfínů (Malene Thyssen, CC-BY-SA 2.5)

Vědci osekvenovali prestinový gen několika druhů netopýrů, delfínů, vorvaňů a velryb z podřádu kosticovců, které echolokaci nepoužívají. Zjistili, že v genu u echolokujících netopýrů a ozubených kytovců během evoluce došlo k naprosto stejným změnám. Pokud bychom sestavili evoluční strom jenom podle prestinového genu, měli by k sobě ozubení kytovci a netopýři mnohem blíže, než mají ke svým skutečným příbuzným. Ke stejnému závěru došla i skupina vědců z Michiganské univerzity, která gen zkoumala u jiných druhů netopýrů a delfínů.

Počítačové modelování evoluce genu ukázalo, že stejné mutace nejsou dílem neuvěřitelné shody náhod, ale selekčního tlaku, který navzdory odlišnosti životního prostředí působil jak na kytovce, tak na netopýry. Naznačuje to, že úpravy prestinového genu jsou jednou z mála, ne-li jedinou možností, která savcům umožňuje poslouchat ultrazvukové frekvence. Případy takzvané konvergentní evoluce, kdy dvě skupiny živočichů nezávisle na sobě získají stejné vlastnosti, nejsou nic zvláštního. Příkladem takové konvergentní evoluce jsou například kly mrožů a slonů nebo let ptáků a netopýrů. Tyto prvky sice vypadají podobně, ale podmiňují je zcela rozdílné geny. Prestin je naproti tomu jedním z velmi vzácných případů, kde konvergence proběhla na molekulární úrovni.