Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jednu z nejpodivnějších rozmnožovacích strategií na světě vynalezly růže ze skupiny dobře známé růže šípkové (Rosa canina agg.). Abychom celý jedinečný systém pochopili, budeme se muset ponořit až na úroveň jednotlivých chromozomů. Právě na způsobu jejich rozchodu pomocí zvláštně pozměněné meiózy celá záhada spočívá. V diploidní buňce šípkové růže nalezneme dva typy chromozomů.
Prvním jsou typické chromozomy (bývá jich 14), které mají v buňce svého odpovídajícího (homologního) partnera a při meióze se spořádaně seřazují po párech (7 párů), rekombinují a následně se rozcházejí, každý do jiné buňky. Druhý typ jsou chromozomy, které se při meióze nepárují a nerozcházejí, ale naopak zůstávají osamocené a všechny jako jeden muž v prvním dělení meiózy odcházejí do jedné ze vznikajících buněk (takových chromozomů bývá většinou 21). Meióza růží tedy produkuje dva typy buněk – jeden pouze se sedmi „spořádanými“ chromozomy (14 / 2 = 7) a druhý se sedmi „spořádanými“ plus všemi 21 „samotáři“. Původní diploidní buňka obsahující 35 chromozomů se tedy meiózou rozdělí na buňky se 7 a 28 (7 + 21) chromozomy.
A nyní přichází zásadní rozdíl mezi samčími a samičími sporami. Zatímco pyl vzniká pouze z buněk se sedmi chromozomy, zárodečný vak a z něj vznikající vaječná buňka se naopak zakládají pouze z buněk s 28 chromozomy (druhý typ buněk zaniká). Balíček 21 „samotářských“ chromozomů se tak dědí pouze po mateřské linii, podobně jako chromozomy apomiktických rostlin. Po splynutí gamet (7 + 28) se opět obnoví původní počet 35.
Co z toho vyplývá? Zatímco část chromozomů (ty „spořádané“) podstupují běžný sexuální proces, „samotářské“ chromozomy se dědí nepohlavně. Proč nepohlavně? I „samotářské“ chromozomy sice podstupují obě složky pohlavního procesu (meiózu a oplození), chovají se však tak, jako by se jich to ani netýkalo – nerekombinují DNA mezi sebou, nerozcházejí se náhodně do různých buněk a ani se náhodně nesetkávají se svými protějšky z jiných gamet.
Tímto pozoruhodným mechanickým „trikem“ tak růže dokázaly spojit pohlavní i nepohlavní rozmnožování do jediné buňky! Protože však jsou oba typy chromozomů přítomny pohromadě, lze si i představit, že by si růže mohly pomocí náhodných chromozomových přestaveb (např. ulamování a následné „nalepování“ částí chromozomů) v průběhu času některé alely mezi chromozomy přemisťovat. Například by mohly některé užitečné alely „uklízet“ do spolehlivě nepohlavně děděných „samotářských“ chromozomů, a naopak geny, u nichž je důležitá variabilita (např. pro boj s patogeny), ponechávat na chromozomech pohlavně děděných. Alespoň z teoretického hlediska se může zdát, že se růžím možná podařilo vynalézt nejdokonalejší způsob rozmnožování, který dokáže naráz spojit výhody pohlavního i nepohlavního rozmnožování. Jestli toho však růže opravdu využívají, zatím nevíme.
Tento text je úryvkem z knihy
Alena Balážová a kol.: Rozmnožování z pohledu evoluce
Academia 2016
O knize na stránkách vydavatele
