Olomoučtí vědci ve spolupráci s kolegy z Univerzity Karlovy a ze švédského Lundu pomocí analýzy DNA odhalili počínající vývoj nových druhů z mikroskopické řasy Synura petersenii ze skupiny zlativek. Souvisí to podle nich především s její dlouhodobou adaptací na měnící se životní podmínky, vliv měla teplota vody i vydatné deště. Součástí výzkumu byl rozbor více než stovky vzorků řasy odebraných z několika jezer v Evropě a Kanadě, informovali zástupci Univerzity Palackého (UP).
Způsob, jakým vznikají nové druhy organismů, patří mezi fundamentální otázky biologie, uvedl Petr Dvořák z katedry botaniky olomoucké přírodovědecké fakulty. „Významný posun způsobilo relativně levné a efektivní sekvenování DNA. Výzkum v této oblasti se ale zatím převážně omezuje na zvířata a rostliny. A to i přesto, že naprostou většinu druhů na planetě tvoří mikroorganismy. Spolu s kolegy z Univerzity Karlovy a univerzity ve švédském Lundu jsme se pokusili tuto mezeru vyplnit,“ dodal.
Vědci si pro výzkum vybrali řasu Synura petersenii, která náleží do skupiny zlativek a je běžnou součástí planktonu jezer v mírných zeměpisných šířkách. Má bičík, žije v koloniích a její buňka je pokrytá křemičitými šupinami. Na nich lze pomocí elektronového mikroskopu spatřit výrazné ornamenty, které jsou druhově specifické. „Pro objasnění faktorů, které vedly k diverzifikaci v rámci tohoto druhu, jsme pořídili více než sto laboratorních kultur ze vzorků z několika jezer v Evropě a Kanadě. Jedná se o největší soubor dat tohoto typu mezi řasami a prvoky. Pomocí sekvenování DNA jsme získali reprezentaci celého genomu každé laboratorní kultury a následně zrekonstruovali evoluční vztahy mezi jednotlivými vzorky,“ popsal Dvořák.
Analýzy populační struktury odhalily, že řasa se za více než 100.000 let vyvinula do tří diverzifikovaných populací, které jsou na cestě k tomu stát se v budoucnu novými druhy. Diverzifikace, tedy rozrůzňování, začala podle vědců před 125.000 lety, což bylo vypočteno na základě datování pomocí molekulárních hodin. „Výrazná radiace populací probíhala v posledních 14.500 letech, tedy po poslední velké době ledové. Z toho můžeme vyvodit, že diverzifikaci této řasy stejně jak u rostlin ovlivnily klimatické změny. Diverzifikace řasy Synura byla navíc velmi rychlá v porovnání s ostatními řasami, u kterých tento proces trvá řádově miliony let,“ doplnil Petr Dvořák.
K diverzifikaci populací této řasy vedla podle odborníků adaptace na místní podmínky, zejména různé teploty a množství rozpuštěných látek ve vodě. Evoluci jednotlivých populací ovlivnily také vydatné deště, které způsobují vyplavování živin ze dna, promíchají vodu a snižují průhlednost. To ovlivňuje všechny planktonní organismy, které musí být na tyto události adaptované, doplnili zástupci UP.
Autor: Univerzita Palackého v Olomouci