Denník N

Parazity sú všade, aj medzi kôrovcami

Ako prvým sa nám podarilo do detailov zrekonštruovať čeľustné končatiny pravekej rovnakonôžky. Ich stavba jasne dokazuje, že išlo o vonkajšieho parazita rýb. Prebraté a upravené z práce Christiny Naglerovej a jej tímu (2017).
Ako prvým sa nám podarilo do detailov zrekonštruovať čeľustné končatiny pravekej rovnakonôžky. Ich stavba jasne dokazuje, že išlo o vonkajšieho parazita rýb. Prebraté a upravené z práce Christiny Naglerovej a jej tímu (2017).

Netušíme, aký je presný počet parazitických druhov, zrejme však tvoria najpočetnejšiu skupinu organizmov na Zemi.

Autor je paleontológ, UK

Parazitológia nie je iba doménou biológov, ale k evolúcii parazitizmu sa dokáže kompetentne vyjadriť aj paleontológ.

Zdokumentovať parazitizmus na fosíliách nie je ľahké, pričom sa častejšie nájdu fosílie organizmov poznačených parazitizmom ako fosílie parazitov samotných. Príkladom môžu byť špecifické deformácie tela hostiteľa, ktoré poukazujú na niekdajšiu prítomnosť parazita.

Niektoré fosílne kraby a polokraby (oblasť môjho výskumného záujmu) majú na pancieroch oválne zdureniny, ktoré spôsobili parazitické rovnakonôžky žijúce pod pancierom. Keď sa krab zvliekal, novým pancierom odkopíroval tvar zdureniny, kde rástol aj parazit.

Hoci poznáme stovky fosílnych pancierov so zdureninami, dosiaľ sa nenašla ani jedna fosília ich pôvodcu.

Dnešné (vľavo) a fosílne (vpravo) polokraby so zdureninami spôsobenými parazitickými rovnakonôžkami. Prebraté a upravené z práce Klompmakera a jeho tímu (2015).

Nová štúdia

Rovnakonôžky sú mimoriadne rôznorodou skupinou primárne morských kôrovcov, ktoré okrem iného úspešne kolonizovali pevninu. Žijú rôznym spôsobom života a prispôsobili sa rozmanitým prostrediam.

Asi najznámejším príkladom tejto skupiny sú suchozemské zvínavky. Pri tých morských sa vyvinuli rozmanité potravové stratégie, niektoré sú voľne žijúcimi zdochlinármi, iné zase parazitujú na rybách.

Práve tento typ parazitov sa podarilo nedávno priamo zdokumentovať aj na fosílnych rybách. A nielen to. Pred necelými dvoma mesiacmi som s kolegami publikoval vedeckú štúdiu, ktorá preskúmala, ako sa tento typ vonkajšieho parazitizmu v prípade rovnakonôžok vyvinul. Článok vyšiel v časopise BMC Evolutionary Biology.

Fosílna (hore) a dnešná (dole) ryba s parazitickou rovnakonôžkou. Prebraté a upravené z práce Naglerovej a jej tímu (2016).

Evolúcia parazitizmu v priamom prenose

Naša najnovšia štúdia je výsledkom spolupráce medzi biológmi mníchovskej univerzity LMU a mojou domovskou Katedrou geológie a paleontológie Prírodovedeckej fakulty UK v Bratislave.

168 miliónov rokov staré fosílie sme identifikovali ako najstarších známych parazitických zástupcov rovnakonôžok. Základom štúdie boli dve výnimočne dobre zachované fosílie rovnakonôžok rodu Urda. Tieto zvieratká sú vo väčšine prípadov iba nedostatočne zachované a o ich spôsobe života sa toho donedávna veľa nevedelo.

Nálezy, ktoré sme mali k dispozícii, však boli iné, pretože sa zachovali dokonale. Pomocou moderných zobrazovacích metód, predovšetkým počítačovej tomografie, bolo možné po prvýkrát vizualizovať jednotlivé detaily kráčavých aj čeľustných nožičiek, ktoré sa bežne vo fosílnom stave nezachovávajú.

Znaky na nami študovaných nožičkách sa zhodujú s tými, ktoré majú dnešné parazitické rovnakonôžky. Stavba čeľustných končatín naznačuje, že Urda bola špecializovaná na prederavenie kože a satie krvi, zatiaľ čo hrudné končatiny boli zakončené zahnutými hákmi, ktorými sa zrejme prichytávali na hostiteľa.

Študované fosílie navyše vykazujú rad znakov prítomných v prípade dnešných rovnakonôžok, ktoré sú parazitmi iba počas mladosti, i keď fosílie zrejme patria dospelým jedincom.

To poukazuje na to, že stavba čeľustných a hrudných končatín sa prispôsobovala na parazitický spôsob života postupne. Prechod medzi zdochlinárskym a parazitickým spôsobom života zahŕňal prechodné formy, ktoré boli spočiatku iba oportunistickými predátormi (ako dnešné komáre) a na obligátne parazity sa zmenili až neskôr.

Naše dve fosílne urdy a ich počítačové modely vytvorené pomocou mikropočítačovej tomografie. Prebraté a upravené z práce Naglerovej a jej tímu (2017).

Sudička minulosti

Zdá sa, že aj v paleontológii je to tak, že meno sa podieľa na osude svojho nositeľa. Vo vyššie uvedenom prípade to platí dvojnásobne. Urda je totiž v staronórskej mytológii sudičkou minulosti.

Naše praveké urdy-rovnakonôžky sa starali o osud svojich obetí svojským spôsobom. Myslím, že paleontológ Georg Graf zu Münster, ktorý v roku 1840 prvýkrát použil meno Urda na označenie týchto fosílnych rovnakonôžok, by mal radosť.

Pravdepodobne milióny druhov

Čo je to vlastne parazit? Ide o organizmus, ktorý v niektorej fáze svojho životného cyklu využíva iné organizmy ako zdroje potravy, ale aj ako stále alebo dočasné životné prostredie, čím im priamo alebo nepriamo škodí.

Čo to znamená v praxi? Predstavte si parazitické osičky, ktoré požierajú svojho hmyzieho hostiteľa zvnútra a udržujú ho nažive až do poslednej chvíle svojej hostiny.

Existujú rastliny, ktoré parazitujú na iných rastlinách a okrádajú ich o vodu a živiny. Poznáme huby napádajúce hmyz, pričom sa napoja na jeho nervovú sústavu a doslova ho ovládnu. Na niekoľkometrové pásomnice žijúce v črevách cicavcov si možno spomínate z hodín prírodopisu.

Parazitov sú státisíce, pravdepodobne však milióny druhov. Prakticky každý živý tvor hostí na sebe alebo v sebe najmenej jedného parazita. Mať v sebe parazita je totiž prirodzené.

Parazity samotné majú vlastné parazity a niektoré z nich zase iné parazity. Netušíme, aký je presný počet parazitických druhov, zrejme však tvoria najpočetnejšiu skupinu organizmov na Zemi.

Nie je parazit ako parazit

Parazitológia obvykle rozlišuje parazity a parazitoidy, aj keď nie vždy sa dá toto delenie použiť na všetky skúmané prípady.

Parazitoidy trávia významnú časť svojho života v tele alebo na tele iného organizmu, ktorý napokon sterilizujú, zabijú alebo skonzumujú.

Pravé parazity, ktoré žijú v tele iného tvora trvalo, svojho hostiteľa nikdy nezabíjajú, keďže od prežitia hostiteľa závisí aj ich vlastný život.

Parazitoidy tak majú akési prechodné postavenie medzi pravými parazitmi a predátormi. Medzi článkonožcami sú vývinové štádiá parazitoidov vonkajšími alebo vnútornými parazitmi iných článkonožcov, pričom sa odhaduje, že až štvrtina všetkých druhov hmyzu patrí medzi parazitoidy.

Pre zjednodušenie však v texte medzi týmito dvoma kategóriami nerozlišujem.

Prenos génov do ďalšej generácie

Vzájomne prospešné spolužitie a parazitizmus najhrubšieho zrna sú na opačnom konci toho istého spektra vzťahov. V mnohých prípadoch je ťažké určiť, kde sa končí parazitizmus a začína symbióza, t. j. vzájomne prospešné spolužitie.

Napríklad bunkové organely eukaryotických buniek (teda aj našich) sú akési „skrotené“ prokaryotické bunky, ktoré však na začiatku mohli byť parazitmi.

Najdôležitejšia otázka každého parazita je, či sa jeho gény prenesú do ďalšej generácie rovnakým spôsobom ako gény jeho hostiteľa. Ak nie, môžeme očakávať, že parazit bude nejakým spôsobom hostiteľa poškodzovať, čo je prípad všetkých parazitoidov.

Ak sa gény parazita do ďalšej generácie prenášajú prostredníctvom hostiteľa, potom gény parazita „urobia“ všetko pre to, aby svojmu hostiteľovi nielenže pomohli prežiť, ale aj rozmnožovať sa.

Postupom (evolučného) času prestane byť parazit parazitom, začne s hostiteľom spolupracovať a nakoniec sa môže do jeho tkaniva začleniť natoľko, že ho už nie je možné rozlíšiť. Takto nejako asi vznikla aj eukaryotická bunka.

Druhová rozmanitosť

Parazitom možno vďačíme za oveľa viac. Pohlavný spôsob rozmnožovania je podľa jednej z teórií spôsobom, ako bojovať s parazitmi. Genetická pestrosť, ktorá pri sexuálnom rozmnožovaní vzniká, núti parazita investovať do vlastných vylepšení na ovládnutie neustále sa meniaceho hostiteľa.

Táto hypotéza takzvanej červenej kráľovnej odkazuje na rovnomennú postavu z príbehu Lewisa Carrolla o Alici: pohlavne sa rozmnožujúci hostitelia musia neustále „utekať“ (meniť a prispôsobovať sa), aby „ostali na mieste“ (odolávali parazitom).

Parazitizmus tak môže v konečnom dôsledku čiastočne zodpovedať aj za druhovú rozmanitosť na našej planéte. Parazity mohli takpovediac tlačiť na svojich hostiteľov, aby v sebaobrane zvyšovali svoju rôznorodosť. To mohlo vyústiť k vzniku veľkého počtu druhov.

Dostupné z: DOI: 10.1186/s12862-017-0915-1

🗳️ Ak chcete podporiť našu prácu pred druhým kolom volieb aj nad rámec predplatného, môžete to urobiť aj darom.🗳️

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].

Príroda

Veda

Teraz najčítanejšie