Kdo má zájem o husí penis? | Madan

Představte si to: Přijde za vámi Dr. Patricia Brennanová z Massachusettské univerzity a řekne: „Dejte mi grant, chci pokračovat ve výzkumu husího penisu.“ Dali byste jí ho?

Osobně bych se nejdřív podíval: co je to husí penis a co se na něm dá studovat? A co je to vlastně ptačí sex? Takže osobně jsem to udělal – podíval jsem se. A teď vám můžu říct – je to neuvěřitelně zajímavá věc. Jen se nad tím zamyslete, ukazuje se, že většina ptáků (97 % z 10 tisíc druhů) nemá ani penis, ani vagínu! Například náš kohout, i když se hrdě prochází po dvoře a honí slepice, „tu samou věc“ také nemá, ani stopu. Vybaveni jsou jím jen vodní ptáci jako labutě, husy a kachny. No, a ještě pár těch větších – kasuári, pštrosi, dokonce i krůty. Okamžitě vyvstává zajímavá otázka: jak se ostatní daří? Tady potřebujeme vědce, na koho jiného se můžeme obrátit?

A říkají, že nevíme, jak se to stalo, buď to měl každý předtím, ale někteří o to přišli, nebo naopak, všichni to předtím neměli a pak to někomu narostlo, ale teprve teď je situace taková: u většiny ptáků tělo končí kloakou – prohlubní, která obsahuje otvory pro moč, exkrementy a páření. U samic se tam otevírá reprodukční trakt a u samců tam vytékají a ukládají se spermie. Mimochodem, tyto spermie se produkují, stejně jako u nás, ve varlatech, jen u ptáků jsou drobné a asymetrické – levý je větší než pravý. Ale během období páření se zvětšují, a to stokrát! A u samic funguje pouze jeden vaječník – i ten levý. To jsou zázraky přírody. Řekl bych dokonce – zvláštnosti, protože obecně se zpočátku, v embryonálním stavu, u všech druhů ptáků oba vaječníky vyvíjejí stejným způsobem, ale u všech, kromě některých, ten pravý pak z nějakého důvodu přestane růst.

A ptáci komunikují zvláštním způsobem. Během období páření se jim kloaka zvětší a dokonce vyčnívá ven, čímž signalizuje zájemcům kolem sebe připravenost pokračovat v chovu druhu. Téměř všichni jsme viděli, co se děje potom. Nejprve proběhne víceméně dlouhý rituál námluv a pak se stane to hlavní, ale toto hlavní u většiny ptáků trvá urážlivě krátkou dobu ve srovnání se vším, co tomu předcházelo – obvykle vteřinu, nebo dokonce půl vteřiny, ne déle. Samec nasedne na samici, ta se postaví tak, aby se mohl v této hrdé pozici držet, a pohne ocasem, čímž odhalí svou kloaku své kloace, a obě kloaky se k sobě přitisknou (v tomto okamžiku se vědci usmějí a pronesou svou oblíbenou posměšnou frázi: „Kloakální polibek“ – a dodávají, že občas po tomto polibku následují ještě dva nebo tři, jen pro jistotu). A to je vše. A žádný Romeo a Julie pro vás, ať už v originále, nebo v Pasternakově překladu.

A co ti, kteří mají štěstí? A co naše husy-labutě a také krůty-kachny? A tady se opět objevují zvláštnosti. Zaprvé, u samců těchto druhů, ještě v embryonálním stavu, kloaka na jednom místě vyroste a promění se v penis. Ale jaký penis! Někdy delší než celé tělo. Ale to je v nerozvinutém stavu. Protože obvykle je tento penis zkroucený jako šroub, jako skutečná vývrtka-otvírák na lahve. A co je nejpřekvapivější, je, že u všech v určitém směru: proti směru hodinových ručiček. A vůbec ne proto, aby se prozatím schoval uvnitř mužského těla, jak by se dalo myslet, ale aby snáze splnil svůj účel – jako každý otvírák na korky, otevřít korek. Jen v tomto případě je tímto „korkem“ samičí vagína. Protože i vagína samic těchto ptáků je, jak se ukazuje, také zkroucená jako vývrtka. Jen je zkroucená – nespadněte ze židle – v opačném směru než penis, tedy ve směru hodinových ručiček. Zpočátku ani nepochopíte – proč to příroda potřebuje? Nedala snad všem živým tvorům pokyn „hodovat a trhat“, tedy „plodit se a množit se“? A dokonce i sex byl vynalezen, aby se tento pokyn lépe naplnil. Co se děje?

Zde jsme opět nuceni se zmateně obrátit na vědce a ti nám ochotně všechno vysvětlí (milí lidé, tito doktoři věd a akademici). Všechno je správně, vysvětlují, „pru a ru“, pohlaví, dvě pohlaví, ale strategické cíle samců a samic se liší. Kačer chce jen chytit jakoukoli samici, osedlat ji, vložit do její vagíny svou vývrtku a oplodnit ji, aby jeho geny pokračovaly. Jsou totiž sobečtí, tyto jeho geny, jak správně poznamenal Richard Dawkins, dokonce nazval svou úžasnou knihu právě těmito slovy: „Sobecký gen“. Samice ale nepotřebuje geny od žádného samce, ale od toho, který má ty nejlepší. A proto je její vagína zkroucená v opačné vývrtce, aby první mužský penis, který se objeví, do ní celý nevtrhl a neoplodnil ji. Ať se cestou zasekne a tam se osvobodí od spermií. A pod ní, podél její vagíny zkroucené jako vývrtka, jsou četné dutiny – takové prohlubně jako kapsy. A do těchto kapes, za svými ňadry, dočasně pošle spermie samce proudící shora. Nechte to ležet, říkají, a mezitím se seznámím s dalšími, také od nich budu sbírat, pak budu porovnávat a vybírat. Obecně nechce otěhotnět s prvním samcem, který si na ni sedne, a tak od něj odvrací vagínu v opačné vývrtce. Skutečná válka pohlaví, uzavírají vědci a radostně si mnou ruce, motor evoluce!

Takhle vypadá ptačí sex. Není to zajímavé? A to všechno objevili naši slavní vědci. Například ta samá zmíněná Dr. Patricia Brennanová, to byla ona, kdo objevil mnoho z těchto zázraků penisu kačera a vagíny kačera. Studovala je v jejich společné evoluci a jasně ukázala, že na každé zlepšení penisu kačerů kachny brzy reagovaly složitější strukturou své vagíny, takže zde probíhaly závody ve zbrojení, jako v každé skutečné válce. Ale jiný doktor věd, jistý Martin Cohn z Floridské univerzity, se začal zajímat o jinou evoluční otázku: co bylo u samců ptáků dříve – penisy u všech, nebo úplná absence penisů u všech? A když se o to začal zajímat, spěchal tuto palčivou otázku vyřešit. K věci přistoupil takto. Vzal samice ze dvou nebo tří druhů ptáků, kteří v současnosti penisy nemají, a ze dvou nebo tří druhů s penisy, oplodnil je a začal studovat jejich embrya v různých fázích vývoje. A co viděl? Zpočátku všem embryím na místě budoucí kloaky vyroste malý hrbolček. Pak ale u embrya kohouta přestane růst a u embrya kačera se postupně vyvine ve skutečný penis.

Proč? Ukázalo se, že v buňkách tohoto tuberkulu v embryu kohouta se začíná produkovat určitý protein, který zastavuje růst penisu a poté ho, jak se říká, v embryu zcela eliminuje. Dr. Cohn tento protein izoloval a vstříkl ho do tuberkulu embrya kačera – a představte si, dostal kačera bez penisu. Přesněji řečeno, s nějakým zvrásněným kouskem předkožky. A když naopak vstříkl do embrya kohouta jiný protein, který potlačil funkci prvního proteinu, pak se v embryu kohouta začal vyvíjet skutečný penis. Na rozdíl od evoluce! Je třeba předpokládat, že u kohoutů a všech ostatních ptáků hraje tento první protein tak důležitou roli, že evoluce kdysi kvůli němu obětovala své penisy. A u kačerů a podobných je zřejmě druhý protein důležitější, takže si své penisy zachovali. Zajímavé ale je, že se ukazuje, že čím menší je tento penis, tím více potomků má tento samec. Opět zajímavá otázka, která vyžaduje studium. A každá odpověď je dalším vhledem do tajných mechanismů Jejího Veličenstva Přírody.

Takže osobně bych Patricii Brennanové asi dal další grant na další studium husího penisu. Možná pochopíme něco dalšího o evoluci sexu. Jinak ji málem uďobal k smrti, tuto Brennanovou, spolu se stejným Cohnem a dalšími jí podobnými, kteří studují všechny tyto zvláštnosti přírody. Ve Spojených státech se v současné době škrtají rozpočty a někteří senátoři a kongresmani se rozhodli šetřit na vědě. Když viděli, že vědci studují husí penisy, okamžitě zvolali: „Lid nepotřebuje všechny tyto extravagantní vědecké vychytávky, dejte nám aplikovanou a srozumitelnou vědu!“ Aby to, jak se říká, ukázalo jen, jak udělat chytrý telefon chytřejším a vlasy na pleši hustší. Apel je mimochodem zjevně populistický, protože Američané tradičně nemají rádi vědu, zejména fundamentální vědu, biologii s jejím oddělením člověka od opic a astronomii, podle které se Země otáčí kolem Slunce, v což čtvrtina amerického lidu rozhodně nevěří.

Ale senátoři jsou asi gramotní lidé, jak se nemůžou stydět? Cože, nevědí, že tato údajně extravagantní věda se nejen ponořuje do problémů evoluce, ale v konečném důsledku přináší výhody i do reálného života. Vezměte si tu samou ještěrku gekona. Vědci už léta studují, jak tato ještěrka chodí po stropě, aniž by padla, a nedávno na základě těchto studií byla vytvořena nová adhezivní látka hexxkin, která drží 300kilogramový náklad zavěšený ze stropu! Nebo také velmi nedávno na základě „extravagantních“ studií vlivu elektrického pole na reprodukci bakterií byl vyvinut slibný protirakovinný lék cisplatina. A takových příkladů je spousta. Ba co víc, i studie husího penisu slibuje osvětlit příčiny prenatálních poruch vývoje penisu u dětí. Ne, hanba senátorům. I dítě chápe, že bez fundamentální biologie by neexistovala ani čtvrtina moderní praktické medicíny. Jsem si jistý, že bychom měli naléhavě udělit grant na studium husího penisu, na studium monogamie u lučních křečků a na studium chůze tučňáků. A peníze na to by se měly brát z platů senátorů a dalších negramotných politiků, kteří rozhodují o osudu vědy a našich osudech obecně.

Rafail Nudelman
„Okna“, 5.06.2014

Kde končí individualita?

V pozoruhodné knize amerického profesora Leslieho Thomase „Medúza a šnek“ se nachází takový příběh. Před půl stoletím italští vědci objevili v moři zvláštní druh šneka nahožábrého (tedy takového, který postrádá tvrdou skořápku), který měl v tlamě přichyceného parazita – malou medúzu. Poté, co se přestal pohybovat, se usadil tam, kde mu do úst vplouvala potrava, aby si také něco vzal. Jeho výpočty se zřejmě ospravedlnily, protože tam nejen žil, ale i se rozmnožoval. Později se zjistilo, že potomci tohoto parazita se sotva objevili, vydali na cestu a vyrostli v plnohodnotné medúzy. Mezitím šnek také rodí šneky a ti také rostou, ale ne nadlouho. Již v raném dětství padají do chapadel dospělé medúzy, která je spolkne. A marně, protože jakmile je takový šnek uvnitř medúzy, dále roste a požírá ji zevnitř, dokud z něj nezůstane jen drobná parazitická medúza přichycená poblíž úst dospělého šneka – tedy to, s čím jsme začali.

Toto je cyklus parazitismu v přírodě. Nebo chcete-li, cyklus vzájemné pomoci. Dospělý hlemýžď totiž pomáhá parazitické medúze vypěstovat dospělou medúzu, která pak pomůže jejím mláďatům stát se dospělými hlemýždi. V tomto cyklu je každý účastník pro své přežití tak závislý na druhém druhu, že je těžké mezi nimi stanovit hranici – kde jeden končí a druhý začíná. Profesor Leslie přiznává, že ho tato symbióza dokonce trochu děsí. Koneckonců jsme zvyklí na jasný pocit hranic našeho „já“. Považujeme se za jednotlivce, aniž bychom do této své sebedefinice zahrnuli všechny ty miliardy symbiotických bakterií, které žijí v našem těle a na kterých do značné míry závisí naše „individualita“ (nedávno se například zjistilo, že tyto bakterie dokonce ovlivňují práci našeho mozku).

Ale nežijeme jen tak spolu – my a naše bakterie. Každý z nás má svou vlastní individuální sadu těchto bakterií. A nejsme v tom sami. Například mnoho luštěnin má „individualitu“ určenou typem speciálních látek – glykoproteinů (kombinace cukru a bílkovin) – které tento typ rostliny produkuje. Takže v závislosti na těchto značkách se na kořenech konkrétní rostliny usazují určité druhy parazitických bakterií – rhizobium – které během svého životního cyklu produkují dusík, který rostlina potřebuje. A produkují ho pouze v interakci se „svými“ rostlinami. Bakterie žijící na kořenech vojtěšky nemohou žít na kořenech sóji a naopak. To znamená, že sója nemůže žít bez „svých“ bakterií a vojtěška nemůže žít bez „svých“ bakterií. Kdo zde určuje čí „individualitu“? Je vůbec možné je oddělit? Kde je hranice oddělující „individualitu“ rostliny a „individualitu“ jejích bakterií? Nestírá tento fenomén parazitické symbiózy tuto hranici?

Pravděpodobně zvoláte: ne, to ne! Geny jsou tím, co odlišuje jedince od jedince. Geny jsou tím, co určuje (a zachovává) individualitu každého tvora. Zvoláte a já vám povím další poučný příběh. Začíná to nepříjemným parazitem, který žije na citrusových plodech a některých kvetoucích rostlinách, jako jsou begónie, jiřiny, tulipány atd. Jmenuje se „moučný ploštice“, i když by bylo přesnější nazývat ji „moučný ploštice“, protože velmi připomíná ploštici posypanou moukou (ale to samozřejmě není mouka, ale částice práškového vosku).

Parazit kazí rostliny, protože z nich vysává šťávu, vyprazdňuje kapénky, ve kterých rychle rostou škodlivé houby, a jako by to nestačilo, otravuje listy svými toxiny. Již v 1950. letech XNUMX. století byl tento parazit podrobně zkoumán pod mikroskopem a bylo zjištěno, že jeho buňky obsahují jakési podivné „obaly“, uvnitř kterých žije parazit nižší třídy – bakterie druhu Moranella endobia. Ale až o půl století později se ukázalo, že „obaly“, uvnitř kterých žije moranela, jsou těla jiného parazita, Tremblaya princeps, který je větší než moranela a slouží jako její domov. To je jasně vidět na obrázku, kde červené jsou těla tremblaye, zelené těla moranely, která v ní žijí, a modré jádro buňky moučného červa. Taková parazitická hnízdní panenka.

Na samotné matrjošce není nic zvláštního. Například uvnitř nedávno objeveného obřího mamaviru (jeho DNA má přes tisíc genů) našli drobný „satelit“ s pouhými 21 geny – jakýsi parazitický virus améby. Zvláštnost páru tremblaya-moranella je jiná. Moučný hmyz, jak již bylo zmíněno, vysává šťávu z rostlin. Složky této šťávy však nedokáže přeměnit na potřebné bílkoviny. K tomu potřebuje geny tremblaye. Tremblaya přijímá potravu od moučného hmyzu a na oplátku mu dává aminokyseliny (složky bílkovin), které (z této potravy) produkuje. Jsou na sobě vzájemně závislé: tremblaya může žít pouze uvnitř moučného hmyzu a moučný hmyz nemůže žít bez tremblaye. Ukazuje se však, že i samotný tremblaya potřebuje pomoc a tuto pomoc jí poskytuje moranela, která v něm žijí.

V roce 2011 se van Dolenovi a McCutcheonovi podařilo rozluštit genomy obou bakterií a zjistili, že Tremblaya má pouze 121 genů. Doposud je to nejmenší parazitická bakterie, co se týče počtu genů (vzpomeňte si na mamavirus s jeho tisíci geny). Kupodivu se však genom Moranelly ukázal být téměř čtyřikrát větší než genom Tremblaya (bylo v něm nalezeno 406 genů). Tremblaya navíc ve skutečnosti neměla všechny geny potřebné pro produkci aminokyselin, které potřebuje její hostitel, moučný štěnice. U Moranelly však byly nalezeny, a to nám umožnilo pochopit její roli: Moranela pomáhá Tremblaya produkovat aminokyseliny, které moučný štěnice potřebuje. Jinými slovy, pomáhá svému hostiteli pomáhat svému hostiteli. Jedná se o trojitou parazitickou symbiózu.

Ale to není konec příběhu. Věc se má tak, že geny pro syntézu aminokyselin jsou velmi staré, jsou přítomny ve všech živých organismech. Jak mohly zmizet u tremblaye? McCutcheon a jeho postgraduální student Kushnitz se začali o tuto otázku zajímat a objevili další druh moučného štěnice, moučného štěnice ovesného, který má uvnitř pouze tremblayu a žádnou moranelu. A ukázalo se, že moučný štěnice ovesná má geny pro syntézu aminokyselin. Ukázalo se, že v citrusech, když do sebe dostala moranelu se stejnými geny, se svých genů pro aminokyseliny zbavila a v této věci se spoléhala na svého parazita.

Ale kam se tyto odhozené geny poděly? Biologové vědí, že symbiont, který díky hostiteli některé geny nepotřebuje, je velmi často přenese do své DNA. McCutcheon a Kushnitz proto zkoumali DNA moučného brouka citrusového, aby hledali „chybějící kmeny“ rodu Tremblaya, a skutečně v této DNA našli stopy některých bakteriálních genů, ale ne genů rodu Tremblaya, ale starověkých parazitů, kteří kdysi, dávno před Tremblaya, a zejména před Moranellou, pronikli do buněk moučného brouka a poté zřejmě zemřeli, takže moučný brouk zdědil některé ze svých genů. Soudě podle jejich genů existovali nejméně tři takoví paraziti, každý jiného bakteriálního druhu, a zde vám konečně mohu položit otázku, která mi už dlouho leží na jazyku: která z těchto šesti sad genů tedy určuje individualitu moučného brouka citrusového? Můžete stanovit hranici této individuality? Protože osobně to považuji za obtížné.

Michael Wartburg
„Okna“, 5.06.2014