Pěnkavy zpívají vajíčkům, aby přeprogramovaly svá mláďata
Pavel Akrman
Vybrané pasáže v odkazovaných článcích přeložil Pavel Akrman – 10/2023.
Podcast
Zvuková verze tohoto článku
Biologické výzkumné studie v několika posledních letech stále více potvrzují překvapivý akustický jev, týkající se embryonálního vývoje. Zvuk je jedním ze základních zdrojů informací u mnoha živočichů, ale že dokáže u embryí přeprogramovat fenotypy pro prostředí po narození bylo velkým překvapením.
Už i samotná myšlenka, že vývoj dospělého organismu je celý předem naprogramován v jeho genech, v mikroskopickém množství DNA, je ohromující. Nicméně již nějakou dobu se objevují důkazy, že různé faktory prostředí mohou ještě před narozením prokazatelně ovlivňovat pozdějšího dospělce.
Zebřička pestrá (Wikipedia)
Speciální volání zebřičky pestré, kterým upozorňuje své ještě nevylíhnuté potomky na rostoucí teploty, umožňuje později mláďatům lépe se vyrovnávat s horkem. Jakmile teplota stoupne nad 26 stupňů Celsia, vydávají zebřičky žijící v polosuchých podmínkách australského vnitrozemí zvláštní „tepelné volání“ svým vajíčkům v poslední třetině inkubační doby. To vedlo následně ke spekulacím, že by to mohlo mít nějaký vliv na mláďata po jejich vylíhnutí.
A skutečně, důmyslné experimenty ukázaly, že právě tyto speciální zvuky způsobují, že mláďata se vylíhnou menší než ta, která jsou vystavená jiným mateřským zvukům. Menší velikost usnadňuje udržení chladu v horku. Ve svém pozdějším životě pak byli tito ptáci úspěšnější v počtu svých potomků oproti těm, kteří nebyli vystaveni „tepelnému volání“ ve skořápce.
Ve studii,1 provedené Mylene M. Mariette a Katherine L. Buchanan se píše:
„Stavy zažívané prenatálně při modulaci vývojových procesů mají celoživotní účinky na jednotlivé fenotypy a jejich zdatnost, v konečném důsledku pak ovlivňují i dynamiku populace. Kromě mateřských biochemických podnětů se objevuje prenatální zvuk jako silný alternativní zdroj informací pro řízení embryonálního vývoje.“1
Jak se to ale všechno děje, není podle výzkumného týmu zatím příliš jasné, avšak novější výzkumy již ukazují, že je to spojeno s funkcí mitochondrií. To jsou malé „energetické továrny“ v buňce, které mají i svou vlastní DNA. Tyto mitochondrie jsou nějakým způsobem „přeprogramovány“ speciálními zvuky.
Tým vedený výzkumníky z Deakin University v Austrálii2 našel důkazy, které to potvrzují. Analýzou krevních vzorků od 13denních mláďat vědci zjistili, že toto speciální volání naprogramovalo u kuřat mitochondrie – tedy organely, které generují většinu buněčné energie a mohou také řídit produkci tepla – tak, aby za horkých podmínek produkovaly méně tepla a ukládaly více energetických molekul (adenosintrifosfát neboli ATP).
Rodiče ptáků zjevně nerozumí tomu, co a jak se v těchto případech děje, takže skutečnost, že „vědí“ jak a kdy změnit svůj zpěv, musí být nutně předem naprogramované chování. To vše je jen další příklad ohromující složitosti nepředstavitelného množství naprogramovaných informací uvnitř každého živého tvora.
Odkazy
- Mariette, M. and Buchanan, K., Prenatal acoustic communication programs offspring for high posthatching temperatures in a songbird, Science 353(6301):812–814, 2016.
- Udino, E. and 6 others, Prenatal acoustic programming of mitochondrial function for high temperatures in an arid-adapted bird, Proc. R. Soc. B 288:20211893, 2021.