zpravodajství životního prostředí již od roku 1999

Tresky v newyorské řece se díky mutaci přizpůsobily znečištění

26.02.2011
Voda
GMO
Tresky v newyorské řece se díky mutaci přizpůsobily znečištění

Biologové pozorovali evoluci "v přímém přenosu". Ryby v ústí řeky Hudson během několika let získaly odolnost vůči vysoce toxickým polychlorovaným bifenylům. Pomohla jim genetická mutace. Podobně rychlou adaptaci vědci pozorovali u obratlovců vůbec poprvé.

V letech 1947 až 1976 vypustily dvě továrny společnosti General Electric do řeky Hudson v New Yorku asi 600 tisíc kilogramů polychlorovaných bifenylů (PCB). Ty se v minulosti používaly v mnoha průmyslových odvětvích, mimo jiné jako náplň kondenzátorů, izolační kapalina v transformátorech nebo příměs v barvách a lacích. Od jejich využívání se upustilo, když vyšly najevo jejich karcinogenní účinky a další negativní vlivy na lidské zdraví.

Treska druhu Microgadus tomcod je ve svém těle schopna akumulovat takové množství PCB, které by jiné druhy spolehlivě zabilo. Rybka dorůstá délky asi 25 centimetrů, žije v oblasti, kde se říční voda mísí s vodou oceánu, a lidé ji zpravidla neloví.

Výhodná ztráta DNA

Biologové z New York University a dalších amerických výzkumných institucí nyní v časopise Science informují o svém zjištění, že odolnost treskám zajistila nenápadná mutace. Z jednoho genu vypadlo šest písmen genetické abecedy, takže bílkovina, která se podle tohoto genu vyrábí, má o dvě aminokyseliny (stavební prvky bílkovin) méně. Skládá se proto do jiného trojrozměrného tvaru, což ovlivňuje její fungování.

Mutace chrání před poškozením především embrya, která jsou na PCB velmi citlivá.Bílkovina slouží jako receptor, na který se PCB vážou. Díky mutaci však tato vazba není možná, takže PCB se v těle nemohou projevit. Významné je to především během embryonálního vývoje tresky.

Receptor, jehož biologická funkce není známa, zjevně není pro rybky nijak zásadní, protože se jim s jeho zmutovanou variantou žije bez problémů. Možná je mutace mírně znevýhodňuje proti jedincům bez mutace, tento efekt je však mnohem menší než výhoda, kterou jim mutace poskytuje díky ochraně proti PCB.

Mutace byla zřejmě v populaci tresek vzácně přítomna už před kontaminací, protože ji vědci výjimečně objevili i u ryb ulovených v neznečištěných oblastech. Vznikla nejspíš náhodou. Jakmile se však do řeky dostaly PCB, stala se velmi výhodnou. Jedinci, kteří ji ve své DNA měli, lépe přežívali a měli více potomků než ostatní tresky, takže se mutace v populaci rychle rozšířila.

"O evoluci jsme zvyklí uvažovat jako o procesu, který probíhá po tisíce generací. V tomto případě jsme svědky jejího pozoruhodně rychlého průběhu," říká Isaac Wirgin z New York University, jeden z autorů studie.

Z tresek až do člověka

Past, do níž vědci tresky v řece Hudson chytali.Mutace zachránila tresky, doplácejí však na to dravé druhy ryb, které se jí živí. PCB se v organismu rozkládají velmi neochotně, tresky je proto díky své odolnosti ve svých tělech koncentrují. Dravé ryby, které se jimi živí, tak dostávají zvýšené dávky. PCB se tak přes jeden nebo více druhů mohou dostat i do lidského jídelníčku, protože potravním řetězcem doputují až do druhů, které lidé loví.

Podobně rychlé genetické přizpůsobení novým podmínkám biologové znají například u některých druhů hmyzu, které si vypěstovaly odolnost vůči insekticidům. A samozřejmě také u patogenních bakterií získávajících odolnost vůči antibiotikům.

Bakterie se však množí velmi rychle (v ideálních podmínkách se buňky dělí každých dvacet minut). A právě při dělení buněk se kopíruje DNA, což je proces, při kterém mutace vznikají poměrně snadno. Evoluce u nich tedy probíhá mnohem rychleji než u obratlovců. Totéž, byť v menší míře, platí o hmyzu. U obratlovců se však podobně rychlý průběh evoluce podařilo zdokumentovat vůbec poprvé.

Zdroj: Týden

Komentáře k článku. Co si myslí ostatní?

Další články
Podněty ZmapujTo
Mohlo by vás také zajímat
Naši partneři
Složky životního prostředí