Když předek s pravou a levou stranou získal pět paprsků
Většina živočichů, které dobře známe, má přední a zadní konec těla, pravou a levou polovinu. Pes, ryba i člověk se pohybují převážně jedním směrem a jejich smyslové orgány se často soustřeďují vpředu. Mořská hvězdice naproti tomu vypadá jako bytost navržená podle jiných pravidel: z centrální části jejího těla vybíhá pět ramen a ústa jsou na spodní straně.
Její zvláštnost je ještě větší, když se podíváme na vývoj. Larvy hvězdic mají oboustrannou souměrnost, zatímco při proměně v dospělého jedince vzniká typické pětipaprskové uspořádání. Evoluční biologové proto dlouho řešili, jak spolu souvisejí jednotlivé části těla ostnokožců a jejich vzdálených příbuzných.
Mapa genů místo obyčejné pitvy
Tým vedený Laurentem Formerym zkoumal mořskou hvězdici Patiria miniata. Namísto hledání hlavy podle očí nebo mozku porovnával aktivitu genů, které se u jiných živočichů podílejí na určování přední a zadní osy těla. Výzkumníci využili prostorové mapování RNA, další molekulární metody a trojrozměrné zobrazení tkání.
Nešlo o to zjistit, zda hvězdice někde ukrývá hlavu podobnou lidské. Vědci se ptali, zda lze podle genetických instrukcí odlišit oblasti odpovídající přední, hlavové části a části označované u jiných živočichů jako trup. Právě tyto vývojové signály jsou pro srovnávání vzdálených skupin důležitější než vnější podoba.
Výsledek: hlava rozložená do ramen
Zmapované signály ukázaly, že znaky odpovídající předním částem těla se nacházejí podél středových oblastí jednotlivých ramen i poblíž úst. Naopak typický genetický program trupu nebyl v povrchových tkáních zastoupen tak, jak by se očekávalo u živočicha s běžnou předozadní osou. Autoři proto navrhli, že z hlediska uspořádání povrchových tkání lze dospělou hvězdici chápat jako živočicha tvořeného převážně hlavovými oblastmi.
Zjednodušená věta, že hvězdice je „samá hlava“, je výstižná, ale nesmí se brát doslova. Hvězdice má vnitřní orgány, trávicí soustavu i nervové struktury; nemá lidskou hlavu, pět mozků ani pět samostatných osobností. Výzkum porovnával zejména molekulární identitu určitých tělních oblastí.
Proč to mění výklad evoluce
Studie zveřejněná v časopise Nature v roce 2023 naznačuje, že přechod k pětipaprskovému tělesnému uspořádání neprobíhal jen přidáním dalších končetin k běžnému trupu. Vývojové programy se zřejmě přeskupily mnohem radikálněji. To vysvětluje, proč bylo po generace obtížné najít přímé anatomické protějšky mezi hvězdicí a jejími dvoustranně souměrnými příbuznými.
Vědci tím nevyřešili každý krok evoluce ostnokožců. Pro přesnější rekonstrukci je třeba spojovat genetiku s fosiliemi a vývojem dalších příbuzných skupin. Jedna zdánlivě jednoduchá otázka, kam posadit hvězdici klobouk, tak pomohla změnit způsob, jak uvažujeme o původu celých tělních plánů.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Zdroje: Kód Enigma [1], Nature – Molecular evidence of anteroposterior patterning in adult echinoderms [2], Stanford – Study reveals location of starfish’s head [3], Nature – A radical evolutionary makeover gave echinoderms their unusual body plan [4], ai generated
