I make a list of the best web hosting comapnies. Buy professional business templates online.

Stresové hormony jsou odpovědné za morfologické proměny organismu

rating iconHodnocení uživatelů:  / 1
NejhoršíNejlepší 
date icon Vytvořeno: 15. srpen 2013
Vytisknout
category icon Kategorie: Morfologie author icon Autor: Radomír Dohnal

Vývoj pulců s predátorem má na jejich morfologii významný vliv (foto: Jaromír Maštera, www.obojzivelnici.wbs.cz)Lidé stejně jako zvířata v kritických situacích – například při útěku před šelmou – reagují prakticky totožně. Uvolnění stresových hormonů je prvním krokem organismu, který nastartuje pohotové reakce, ať už to má být nevyhnutelný boj o život nebo pokus o rychlý únik. Dosud ale nebylo známo, že tato „flight or fight1 (bojuj nebo uteč) hormonální odpověď organismu může výrazně proměnit těla vyvíjejících se organismů.

Prvním organismem, pro jehož vývojová stádia se působení stresových hormonů ukázalo jako zlomové, jsou žabí pulci. Batrachologové z Michiganské univerzity na nich demonstrovali, že stres, respektive patřičné hormony, se podepíší na vzhledu těla pulců. Při dlouhodobé expozici docházelo laboratorních exemplářů k výrazným  morfologickým proměnám2. A to celé proto, že se jim pak s prodlouženým ocáskem snáze a rychleji v riskantním prostředí unikalo predátorům.

 

Spouštěč morfologických změn 

„Je to první jasný doklad toho, že stresové hormony mohou u zvířat vyvolat morfologické změny, podepsat se na vzhledu jejich těla a zlepšit jejich schopnost přežití,“ tvrdí Robert Denver, profesor molekulární, buněčné a vývojové biologie. Obojživelníci jsou podle něj vůbec zajímavým fenoménem. Například právě pulci žab dokáží urychlit svůj vývoj, a dokončit svou proměnu v dospělce, pokud se nacházejí v tůni s vysychající vodou, nebo pokud je kolem příliš mnoho predátorů nebo nedostatek jídla3.

Podmínky životního prostředí dokáží ovlivnit fyziologii a morfologii živočichů a rostlin, a jsou i „spouštěčem“ načasování evolučních změn. Obvykle je proces přizpůsobování se organismů prostředí označován jako fenotypová plasticita. „Odborné diskuze se na toto téma vedou přes sedmdesát let, ale prozatím jsme se málo soustředili, jaký vlastně mechanismus, respektive jaký signál spouští samotnou funkční odpověď organismu,“ podotýká Denver. „Stejné to bylo i našimi pulci. Věděli jsme, že v určitém prostředí – s predátory - dojde k morfologickým proměnám jejich těla. Nebyl nám ale dosud znám onen fyziologický mechanismus.“

 

Život s predátorem 

Klíčový pro obhájení hypotézy týmu profesora Denvera byl laboratorní pokus. V sítí rozdělené vodní nádrži byly vytvořeny ideální podmínky pro život pulců. Jen v některých částech jejich život komplikovala přítomnost dravých larev vážek, jejich úhlavních nepřátel. Ti méně šťastní pulci, umístění do oddělení s vážkami, vylučovaly do svého okolí feromony, varovné chemické signály, které informovaly o přítomnosti dravců i pulce v „bezpečném“ oddělení. Po několika dnech „šokování“ vykazovaly těla všech pulců zvýšené hladiny stresového hormonu, kortikosteronu.

Poté nastal čas pro série experimentů. Někteří pulci byli vystaveni jen alarmujícímu feromonu, jiní kortikosteronu, případně chemikálii, která blokuje syntézu stresových hormonů. Během několika dní se pulci, vystavení varovnému feromonu nebo přímému působení hormonu, začali od svých „uklidněných“ kolegů lišit.  Stresovaní pulci měli delší ocásky, zatímco chemikáliemi tlumení jedinci kratší. Viditelný rozdíl byl i mezi skupinami exemplářů, vystavených působení feromonu a hormonu současně2.

 

Kortikosteron

„Pro nás bylo nejpodstatnější zjištění, že dokážeme eliminovat, spíše zvrátit celý proces, blokováním produkce stresových hormonů.“ říká Denver. „Pokud totiž platí, že zablokováním produkce stresových hormonů dokážeme inhibovat celý proces změny velikosti ocasu, získáváme velmi silný argument pro své tvrzení. A to, že produkce kortikosteronu je fyziologicky nezbytná pro morfologickou změnu.“

V laboratořích michiganské univerzity tím ale experimenty neskončily. Při další sérii pokusů byly samotné pulčí ocásky uloženy do Petriho misek s roztokem obsahujícím kortikosteron. I tady hormon odstartoval tělní růst. „Tento výsledek byl značně nepředpokládaný,“ vysvětluje Denver. Dlouhodobá expozice stresového hormonu totiž vyvolává u tkání spíše ochabnutí tkání a blokaci růstu4. Zbývalo už jen velké finále: vystavení pulců s delšími ocásky, a jejich krátkoocasých kolegů, vyrůstajících v bezpečí, reálné zkoušce.

 

 A velmi záhy bylo jisté, že delší ocas přináší pulcům kritickou výhodu, výhodu rychlosti a včasného úniku před dravou larvou.

 

Článek byl uveřejněn 5.3 2013 na serveru ScienceDaily.com pod názvem „Stressed-Out Tadpoles Grow Larger Tails to Escape Predators“.

 

Citované zdroje 

1Auld J. R., Agrawal A. A. &Relyea R. A. 2010: Re-evaluating the costs and limits of adaptive phenotypic plasticity. Proc. R. Soc. B 277, 503–511

2Maher J. M., Werner E. E. &Denver R. J. 2013: Stress hormones mediate predator-induced phenotypic plasticity in amphibian tadpoles. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 280 (1758): 20123075

3Denver R. J. 2009: Stress hormones mediate environment-genotype interactions during amphibian development. Gen. Comp. Endocrinol

4Benard M. F. 2004: Predator-induced phenotypic plasticity in organisms with complex life histories. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 35, 651–673

 

Pro vložení komentáře se musíte přihlásit.

feed-image RSS

Zajímá Vás biologie, ekologie a evoluce? Pak je internetový vertebratologický portál Vertebratus.cz určený právě pro Vás. V článcích Vás seznámíme s novinkami a zajímavostmi z vědeckého výzkumu genetiky, morfologie i etologie ryb, obojživelníků, plazů, ptáků a savců. Své znalosti si můžete snadno otestovat i prohloubit v našich kvízech. Jsme zde pro Vás - odborníky, profesionály i laické nadšence.

Copyright © 2017 Vertebratus|obnovuje neurony. Všechna práva vyhrazena.
Joomla! je svobodný software vydaný pod licencí GNU General Public License.