Jak přimět křečka k otcovským povinnostem, jak nakouknout myším pod kůži, jak funguje motýlí kompas a kdo je náš nejstarší společný předek? „Jednohubky“ z výzkumu 2025/7

Já za to nemůžu, miláčku, to hormony!

Křečík rodu Peromyscus polionotus a křeček dlouhoocasý (Peromyscus maniculatus) jsou sice blízcí příbuzní, ale v přístupu k rodině se zásadně liší. Zatímco křečíci jsou monogamní a o mláďata v hnízdě se vzorně starají oba rodiče, křeček dlouhoocasý je klasickým příkladem modelu „udělal jí dítě a šel si po svých“. U těchto křečků není neobvyklé, aby mláďata z jednoho vrhu pocházela od 4 různých otců.

Zdá se ovšem, že mezidruhová odlišnost při péči o mláďata není dána neurologicky, ale hormonálně. Vědci z newyorské Kolumbijské univerzity si všimli, že křečík P. polionotus má oproti křečkovi dlouhoocasému asi 4× větší nadledvinky. Ukázalo se, že obsahují vrstvu dosud nepopsaných buněk, která dostala označení zona inaudita (lat. neslýchaná oblast). Ukázalo se, že tyto buňky produkují 20α-hydroxyprogesteron − hormon, jehož injekce mění křečky dlouhoocasé ve starostlivé otce. Podání tohoto hormonu mladým křečkům obou pohlaví vedlo u 17 % z nich (včetně samečků) k indukci rodičovského chování – olizovali srst mláďat a drželi je v blízkosti hnízda.^{1, 2}

Zajímavé je, že tento hormon byl poprvé popsán u lidí, a to už před 70 lety. Nikdo ovšem dosud netuší, jaká je jeho funkce u našeho druhu…

Jak zprůhlednit tkáně? Zkusíme potravinářské barvivo

Neprůhlednost tělních tkání je daná různými indexy lomu jejich složek – tuky a proteiny s vysokým indexem lomu jsou obklopeny vodným prostředím s nízkým indexem. Kontrast mezi odlišnými refrakčními vlastnostmi způsobuje rozptyl světla a výsledný efekt je podobný, jako když smícháte průhledné pivo s průhledným dusíkem a vznikne neprůhledná vrstva nadýchané pěny.

Skupina materiálových inženýrů ze Stanfordovy univerzity přišla se zajímavým nápadem, jak kontrast indexů lomu dostatečně snížit. Stačí přidat barvivo, které bude silně absorbovat světlo určité vlnové délky. Na základě fyzikálních vlastností zvolili tartrazin, běžně používané potravinářské barvivo (potravinářská žluť 4, na obalech se skrývá pod označením E102). Po prvotním testování na plátcích agaru a syrových kuřecích prsíček vmasírovali barvivo do oholené kůže pokusných myší. Technika umožnila „zprůhlednit“ tkáně do hloubky přibližně 3 mm. Zatím tedy není prakticky použitelná pro zobrazování silnějších tkání či větších zvířat, ale je bezpečná a reverzibilní, což ji činí výhodnější než dosud používané techniky pro ovlivnění indexu lomu, které obvykle u živých organismů vůbec nejsou použitelné.^{3, 4}

Dlouhá pouť nočních motýlů

Miliardy čerstvě vylíhlých můr rodu osenice (Agrotis infusa) se každé jaro vydávají z jihovýchodní Austrálie a některých oblastí Nového Zélandu na stovky kilometrů dlouhou cestu do horských jeskyní Australských Alp, kde přečkají horké léto. Na podzim houfně vyrážejí zpět do oblastí, kde se rozmnožují, a poté uhynou. Jak ale vědí, kam letí?

Tým švédského entomologa Erica Warranta se domníval, že se dokáží orientovat podle hvězd, což je podle dosavadních poznatků schopnost vlastní pouze lidem, ptákům a možná tuleňům. Aby svou hypotézu otestovali, pochytali divoké motýly a umístili je do „letového simulátoru“ – průhledného válce, ve kterém byli připoutáni a jejich pohyby byly snímány během projekce noční oblohy. Vědci také manipulovali s magnetickým pole válce a snímali aktivitu vizuálních neuronů v mozku můr. Když můry neměly přístup ani k obloze, ani k elektromagnetickému poli, nedokázaly navigovat vůbec. S pomocí vizuálního vodítka nebo v přítomnosti magnetického pole byly schopné letět ve správném směru. Dva nezávislé „kompasy“ jim tak pravděpodobně umožňují navigovat i v nepříznivých podmínkách – při zatažené obloze nebo v magnetické bouři. Vědcům se podařilo identifikovat rovněž neurony v motýlím mozku, které odpovídaly na vizuální vodítka na noční obloze, například tvar Mléčné dráhy. Za klíčový objev svého výzkumu považují biologové fakt, že i velmi malá nervová soustava je schopná úžasných věcí.^{5, 6}

Náš společný předek byl na světě dřív, než jsme dosud předpokládali

Poslední společný předek veškerých pozemských živých organismů zřejmě existoval již 4,2 miliardy let nazpět. Jednalo se o mikroba s poměrně velkým genomem kódujícím asi 2600 proteinů. Živil se plynným vodíkem a oxidem uhličitým.

Zjistila to nová studie, která srovnávala genomy 700 moderních mikroorganismů a hledala jejich společné rysy, aby bylo možno určit, které vlastnosti se objevily jako první. Poslední univerzální společný předek pravděpodobně měl ranou verzi imunitního systému pro boj s viry. Vědci předpokládají, že jeho genom obsahoval 19 genů pro systém CRISPR-Cas 9, který současné bakterie využívají jako protivirovou ochranu a na němž jsou založeny moderní techniky pro úpravy genomu.

Ačkoliv studie nepřináší odpověď na to, jak vlastně život na Zemi vzniknul, naznačuje, že vytvořit komplexní buněčný organismus do určité míry podobný dnešním mikrobům zřejmě trvalo jen pár stovek milionů let.^{7, 8}

(este)

Zdroje:
1. Niepoth N., Merritt J. R., Uminski M. et al. Evolution of a novel adrenal cell type that promotes parental care. Nature 2024 May 15; 629 (8014): 1082−1090, doi: 10.1038/s41586-024-07423-y.
2. Johnson M. Some mice have a cheating heart. It’s a hormonal thing, scientists find. The Washington Post, 2024 May 16. Dostupné na: www.washingtonpost.com/science/2024/05/16/mice-monogamy-hormones
3. Ou Z., Duh Y. S., Rommelfanger N. J. et al. Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules. Science 2024 Sep 6; 385 (6713): eadm6869, doi: 10.1126/science.adm6869.
4. Coleman J. Transparent mice made with light-absorbing dye reveal organs at work. Nature 2024 Sep 5. doi: 10.1038/d41586-024-02887-4 [Epub ahead of print].
5. Dreyer D., Adden A., Chen H. et al. Bogong moths use a stellar compass for long-distance navigation at night. Nature 2025 Jun 18, doi: 10.1038/s41586-025-09135-3 [Epub ahead of print].
6. Kavanagh K. These moths use the stars to navigate on an epic migration. Nature 2025 Jun 18, doi: 10.1038/d41586-025-01935-x [Epub ahead of print].
7. Moody E. R. R., Álvarez-Carretero S., Mahendrarajah T. A. et al. The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system. Nat Ecol Evol 2024 Sep; 8 (9): 1654−1666, doi: 10.1038/s41559-024-02461-1 [Epub ahead of print].
8. Herring M. Genome analysis pushes back date of our last common ancestor. ScienceAdviser, 2024 Jul 15. Dostupné na: www.science.org/content/article/our-last-common-ancestor-lived-4-2-billion-years-ago-perhaps-hundreds-millions-years