Spoločná koevolúcia v dobrom aj zlom - SimplyScience
Nielen zmeny v prostredí môžu vyvíjať výberové tlaky jedným, ale aj iným spôsobom. Tento proces sa nazýva koevolúcia (latinsky con = with a evolvere = rozvíjať sa) a popisuje vzájomné prispôsobenie sa dvoch druhov, ktorých spôsoby života sú navzájom silne závislé. Koevolúciu prvýkrát opísal Charles Darwin; prebieha na mikroskopickej aj makroskopickej úrovni. Vzťah medzi zúčastnenými druhmi môže mať navyše rôzne podoby. Niektoré z nich vám tu predstavujeme.
Všetko úplne neškodné - alebo je to tak? Dve bežné čistejšie ryby plávajú okolo kanice. Existujú však aj falošné čistejšie ryby ... (pozri nižšie) Obrázok: Richard Ling/Wikimedia Commons, licencia CC
Predátor a korisť - človek bojuje o prežitie
Mlok hrubosrstý (Taricha granulosa) je nenápadný obojživelník - nebyť nápadného žltého brucha a schopnosti produkovať jed. S pomocou tetrodoxínu (TTX) udržuje mlok na diaľku svojho nepriateľa, hada obyčajného (Thamnophis sirtalis). Vďaka sérii genetických adaptácií si však spoločné podväzkové hady vyvinuli toleranciu voči jedu, čím sa obranný mechanizmus mloka stal neúčinným. Vo výsledku sa medzi týmito dvoma druhmi vyvinul druh evolučných pretekov v zbrojení, ktoré viedli k tomu, že T. granulosa musela produkovať stále väčšie množstvo toxínu, aby zabezpečila prežitie tohto druhu.
Mutualizmus - výhody pre obe strany
Madagaskarská hviezda v publikácii z roku 1867, nakreslenej podľa pokynov Charlesa Darwina. Vyobrazený je aj hmyz opeľovača, ktorý bol v tom čase ešte neznámy (Esculapio/Wikimedia Commons, licencia CC). Darwinove predpoklady o povahe opeľovača A. sesquipedale ťažko mohli byť presnejšie: Vedľa neho je uvedený exemplár druhu X.morganii z Prírodovedného múzea v Londýne (Wikimedia Commons).
Parazitizmus - hostiteľ prehráva
Parazitický vzťah medzi dvoma druhmi nastáva, keď iba jeden druh má úžitok zo spoločného života a druhý trpí negatívnymi účinkami. Príkladom toho je pásomnica Schistocephalus solidus, ktorej hostiteľský cyklus zahŕňa dobytčie struky (1. medzihostiteľ), ryby (2. medzihostiteľ) a vtáky, ktoré sa živia rybami (hlavný hostiteľ). S cieľom zabezpečiť, aby vtáky jedli infikované ryby, a zabezpečiť tak ich ďalšiu existenciu, S. solidus mení správanie infikovaných rýb tak, aby plávali bližšie k vodnej hladine, a stali sa tak ľahkou korisťou vtákov hľadajúcich potravu.
Mimikry - vlk v ovčom oblečení alebo ovce vo vlčom oblečení?
Hornetové sklo okrídlené (hore) a osa vznášajúca sa lietať (dole) vedia, ako klamať svojich nepriateľov pomocou Müllerovej mimiky. Obrázky: Sergey M. Sazhin/CC license, James Lindsey at Ecology of Commanster/CC license
Mimikry sú obľúbenou formou podvodu alebo maskovania v prírode. Pri kopírovaní nápadných znakov iného druhu sa zdá, že si jeden druh osvojuje túto identitu, a tým získava výhody v reprodukcii alebo ochrane pred nepriateľmi. Formu mimikry (Müllerova mimika), ktorá je primárne zameraná na odstrašovanie, praktizujú neškodné druhy, ktoré napodobňujú farebné vzory iného, jedovatého druhu, a preto sa im nepriatelia vyhýbajú. Príkladom sú vosy vznášajúce sa (Chrysotoxum cautum) a sršeň so sklenenými krídlami (Sesia apiformis), ktoré majú na sebe charakteristický žltý výstražný kostým včiel a vos.
V prípade koralových hadov sa predpokladá, že adaptácia bola obrátená: vysoko jedovatý druh má úžitok zo skutočnosti, že má rovnaký nápadný vzor ako mierne jedovatý. Nepriatelia dvoch druhov hadov sa učia kontaktom so stredne jedovatými jedincami, aby sa vyhli všetkým podobne vyzerajúcim hadom (Mertensova mimika).
Falošná čistejšia ryba vyzerá veľmi podobne ako neškodná bežná čistejšia ryba - čo je samozrejme zámerné. Obrázok: Licencia Izuzuki/CC
Agresívne mimikry, ktoré sa netýkajú iba ochrany, sa vyskytujú u falošne čistejších rýb (Aspidontus taeniatus). To napodobňuje obrazce vodného kameňa obyčajnej čistejšej ryby (Labroides dimidiatus), ktorá má symbiotický vzťah so skupinami a „čistí“ parazity a odumreté šupiny z ich kože. Falošná čistejšia ryba využíva svoje maskovanie a znalosti medzi bežnou čistejšou rybou a kanicou, aby sa priblížila k bidlu. Potom však namiesto vyčistenia odhryzne kúsok kože alebo plutvu. Niet divu, že sa jej anglický názov (šabľozubý blenny) prekladá ako šabľozubá slizká ryba.
Druhé ja v nás?
Je dobre známe, že bakteriálne infekcie, ako je cholera (patogén: Vibrio cholerae) alebo tuberkulóza (Mycobacterium tuberculosis), majú vážny dopad na život infikovanej osoby, pokiaľ ju predčasne neukončia. Na rozdiel od týchto patogénov mikrobióm, ktorý je neustále prítomný v našom tele, plní veľmi cenné, niekedy dokonca životne dôležité úlohy. Mikrobióm sa vzťahuje na všetky mikroorganizmy (baktérie, huby, archea), ktoré kolonizujú povrchy nášho tela, tj. Pokožku, sliznice v ústach a nose, najmä črevá. Odhaduje sa, že náš mikrobióm pozostáva zo 100 biliónov buniek, z ktorých väčšinu tvoria črevné baktérie.
Aj keď je výskum tohto mikrobiómu stále mladý, už vieme o niektorých cenných službách, ktoré táto bakteriálna populácia poskytuje nám ľuďom. Patrí sem produkcia vitamínov, odbúravanie zložiek potravy, ktoré nedokážeme stráviť, alebo udržiavanie patogénov v šachu prostredníctvom konkurencie o priestor a potraviny. Či má črevný mikrobióm skutočne vplyv na našu pohodu a činnosť prostredníctvom hormonálnych procesov, ešte nebolo definitívne potvrdené. Stále neexistuje konsenzus o jeho dôležitosti v súvislosti s chorobami, ako je obezita, cukrovka a alergie. My naopak ovplyvňujeme svoj mikrobióm veľmi špecificky a každý deň: všetko, čo sa deje s našim tráviacim traktom, t.j. H. Jedlo, nápoje alebo lieky ovplyvňujú alebo menia zloženie nášho mikrobiómu - koevolúciu, aby sme sledovali, či je naša brušná stena priehľadná.