U mořských ďasů je mnoho důležitých imunitních genů zcela vypnuto – to vše proto, aby se samec a samice mohli vzájemně propojit.
Ryby hlubinné žijí v místech, kam nepronikne téměř žádné sluneční světlo. Neustálá tma kolem samozřejmě velmi ztěžuje život – musíte nějak hledat potravu a nějak se rozmnožovat, nic kolem nevidět. Pro lov mají všechny rybářské ryby „rybářský prut“ (nebo illicium) – upravený paprsek hřbetní ploutve s masitou kožovitou návnadou (eska) na konci. U hlubinných rybářů rybářský prut svítí i proto, že v něm žijí bioluminiscenční bakterie – světlo k ďasům přitahuje ty, které by mohli pozřít.
Johnsonova melanocéta neboli Johnsonův černý ďas je samice se samcem na břiše. (Foto: Edith A. Widder)
Panamská fotokoryna, samice se samcem, která se jeví jako výběžek na zádech samice. Toto je jeden z těch ďasů, kteří nemají vůbec žádné protilátky. (Foto: Theodore W. Pietsch/University of Washington)
S reprodukcí se vše ukázalo jako složitější. Hlubinní ďasové jsou známí svým silným sexuálním dimorfismem. Jejich samice jsou poměrně velké (a vypadají mimochodem jako skutečná noční můra), ale samců si hned nevšimnete – jsou o řád menší než samice a vzhledově jsou spíše nenápadní; mohou být zaměněny s potěrem někoho jiného. Najít samičky, které jsou roztroušeny ve tmě ve vodním sloupci, je nesmírně obtížné, a to i přesto, že samci mají velké oči a vyvinuté čichové orgány. Takže samec, který konečně našel samičku, se k ní jednoduše přiblíží. Tkáně samce a samice srůstají, cévy se spojují, takže samec se živí na úkor samice. Zřejmě díky své malinké velikosti nezpůsobuje samici žádné nepohodlí. I když se tento životní styl nazývá sexuální parazitismus, lze říci, že samec vypadá méně jako parazit a spíše jako reprodukční nástroj, který je vždy po ruce.
Možná, slovy o sjednocení tkání muže a ženy, někoho napadla otázka – co imunita? Dobře víme, že imunitní systém dokáže rozlišit naše vlastní tkáně od cizích: kontroluje speciální „molekulární pasy“, které má každá buňka. Pokud se ukáže, že „pas“ není váš, pokud imunitní buňky zaznamenají nějaké cizí molekuly, spustí obrannou reakci: proti cizím molekulám se syntetizují protilátky a imunitní buňky jednoduše začnou zabíjet ty, které považují za cizí. .
Imunitní systém nás díky schopnosti odlišit své vlastní od ostatních poměrně účinně chrání před infekcemi, ale ta samá dovednost se při transplantaci ukazuje jako skutečný problém: transplantovaný orgán je imunitním systémem odmítnut. Ale u mořských ďasů se samec nějak implantuje do samice bez jakýchkoli imunitních následků.
Otázka imunity ďasů přišla na mysl i výzkumníkům z Institutu Maxe Plancka pro imunologii a epigenetiku a Washingtonské univerzity. Porovnali geny třinácti druhů ďasů a ukázalo se, že mořští ďasové prostě odmítli imunitu – alespoň v podobě, na kterou jsme zvyklí. Jsou zde však nuance. Ne každý mořský ďas má samce, který se k samici připojí na celý život, u některých druhů pouze dočasně „zůstane“ na těle samice. Na druhou stranu existují druhy, u kterých se k samici nepřipojí jeden samec, ale hned několik najednou. Konečně mezi ďasy, kteří nežijí tak hluboko, se samci se samicí vůbec nespojí.
V článku v Věda Říká se, že imunita mělkomořských rybářů vypadá docela normálně. Ale u těch, u kterých samec roste se samicí, je buď dočasně nebo trvale vypnutý gen, který řídí syntézu specifických protilátek – tedy těch, které jsou namířeny proti konkrétní cizí invazi. U ďasů, u kterých je na samici navázáno několik samců, se ukázalo, že další gen, který řídí syntézu protilátek, je dodatečně deaktivován – zřejmě proto, aby dále „uhasil“ potenciální imunitní reakci na samce. Takový ďas (kam patří např. panamský fotokoryn) nemá vůbec žádné protilátky.
Také u těch ďasů, jejichž samci zůstali se samicí po celý život, nefungovaly geny pro některé receptory na T-buňkách. Pomocí těchto receptorů by T-buňky měly rozpoznat buňky postižené infekcí nebo jednoduše cizorodé, a když je rozpoznají, začít je zabíjet – ale u ďasů jsou zjevně neaktivní.
Obecně řečeno, v evoluci jsou zájmy imunity často v rozporu se zájmy, řekněme, reprodukčního systému. Například je známo, že pohlavní hormon testosteron potlačuje imunitní reakce. Reprodukce je obecně spojena s velkými riziky a vysokými náklady na energii, takže, obrazně řečeno, je třeba obětovat bezpečnostní zájmy; pokud se příliš necháte unést bezpečností, riskujete, že zůstanete bez potomků. Rybáři jsou však se svou nedostatečnou imunitou zatím ojedinělým případem toho, kam až lze v zájmu reprodukce zajít; Nezapomínejme však, že jejich životní podmínky mnohé ospravedlňují.
Ale když už mluvíme o chybějící imunitě ďasů, je potřeba si ujasnit, že jim stále chybí jen část imunitního systému, kterému se říká adaptivní, a který je schopen reagovat na neznámé hrozby. Kromě adaptivní imunity existuje i imunita vrozená, která reaguje na standardní příznaky patogenů – například na molekulární příznaky, které mají všechny bakterie bez ohledu na jejich typ.
Vrozená imunita funguje rychle, ale není tak účinná jako adaptivní imunita, která je schopna vyvinout specifickou odpověď proti konkrétnímu patogenu. Může se ale klidně stát, že ďas má pouze vrozenou imunitu, která celkem úspěšně odpuzuje infekce a neovlivňuje parazitické samce. Nebo mají nějaký druh bezprecedentního adaptivního imunitního systému, který ještě nebyl objeven v dalším výzkumu.
Autor: Kirill Staševič
- Transparentní zuby
- Pekelní upíři žijí dlouho
- Na čem závisí imunita?
- Paraziti milují to nejdůležitější
- Dlouhý nešťastný život
Když řeknu „ryba“, pravděpodobně si představíte něco takového:
Ďasovití nejsou zrovna nejroztomilejší tvorové, u jejich masivní čelisti se houpe zářící věc.
Pokud si představíte něco podobného jako KDPV, měli byste vědět, že se jedná o krásnou polovinu tohoto druhu, tedy o rybu rybářku. Ne každý ví, že samci těchto ryb jsou ve srovnání se samicemi velmi drobní.
Vztah mezi samcem a samicí rybáře je sexuální parazitismus. Nemá to nic společného s sugar daddy, tohle je způsob, jak ryby přežít.
Zkrátka, jakmile samec vyroste z potěru v dospělého muže, vydá se hledat samičku. Podle návrhu nepřežije sám: v hloubce je málo potravy a samci ďasů jsou mizerní lovci. U některých druhů samci neumí sami zpracovávat potravu. Muži vyhledávají samici, připojují se k ní a stávají se dárci spermatu výměnou za celoživotní jídelníček. Pokud si samci nenajdou milenku, brzy zemřou. Trochu více o tomto podivném vztahu níže.
Sexuální parazitismus a sexuální demorfismus
Teď to bude trochu těžké, ale pak se pokusím nenadávat latinsky.
Článek pojednává o podřádu hlubinných ryb, také známých jako Ceratioidei. Nezaměňovat s podřádem ďasů nebo ďasů (lat. Lophioidei), který má 7 druhů, lidé je aktivně loví a jedí.
Oba podřády patří do řádu ďasovitých (lat. Lophiiformes), my však chytáme a jíme podřád Lophioidei. A budeme mluvit o podřádu Ceratioidei.
Ryby hlubinného rybáře mají mnoho jmen: mořští čerti, čerti, mořští červi, mořské ropuchy. A ještě jednou píšu o Ceratioidei a říkám jim jednoduše „ryby“.
Rybářských ryb je 160 druhů, pokud je všechny vyjmenujete, možná usnete nudou nebo přivoláte čerta. V závislosti na druhu jsou samci ďasa 60krát kratší než samice a 500 000krát lehčí. Například v rodině Linofrine je průměrná délka samce 10 mm.
Toto je Petya, samec z čeledi Linofrine, jeden z nejmenších obratlovců na světě.
Je jen 1 cm dlouhý a nebojí se přiblížit Svetě, samici jeho rodiny:
Sveta může dosáhnout délky 23 cm.
A takhle vypadají Petya a Sveta vedle sebe (zhruba):
Když samec najde samičku, kousne ji na boku a zůstane s ní až do konce svých dnů. Její nebo tvoje. V některých rodinách ďasů jsou epidermální a dermální tkáně samce a samice srostlé. Lidsky řečeno, samec připevňuje tlamu na stranu samice.
V důsledku toho se jejich oběhové systémy sjednotí. Poté jsou samci zmenšeny oči, trávicí orgány. a v podstatě vše kromě varlat. Samec se stává přívěskem samice a dostává výživu prostřednictvím celkového oběhového systému a během tření dodává své spermie.
Ukazuje se, že Svetapetya je něco jako samooplodňující hermafrodit. Tady je fotka takové Sevetapeti, pořízená v roce 2018, kde můžete vidět jak rybí samičku, tak usazeného samce.
Záleží také na druhu, zda si rybí samec najde svou jedinou, nebo se o ni podělí se svými sousedy.
Taková krutá realita pro kluky. Níže jsou schematické obrázky samců ryb z různých druhů. Jejich vnější rozdíly nejsou tak výrazné jako u žen. Společné rysy jsou viditelné: velké nozdry a oči.
Poté, co se samec připojí k samici, zvětší se. Všichni samci navázaní na samice jsou větší než volně žijící samci stejného druhu. U Homo sapiens jsou volně žijící samci také obvykle menší velikosti než „připoutaní“ samci.
Vzhledem k tomu, že ďas žije v hloubkách 1500–3000 m, je obtížné je studovat. Dříve vědci studovali vzácné jedince, u kterých nebylo jasné, jak se dostali do rybářských sítí. A většinou už mrtvý. Ale v roce 2018 se nám podařilo zachytit záběry živých rybářských ryb. Co to má společného s přichyceným samcem.
Výše uvedené záběry pořídili výzkumníci Kirsten a Joachim Jacobsenovi. Natáčeli ve vodách kolem portugalských Azorských ostrovů v hloubce 800 metrů pomocí této věci:
Vědci vědí o sexuálním parazitismu od 50. let, ale stále je málo prozkoumán. Vědci zkoumají, proč tělo samice cizí tělo samce neodmítne. Ve shrnutí studie je spousta složitých slov, pokud jsem pochopil, ďasům se podařilo vyvinout alternativní formu imunity, flexibilnější, než je u obratlovců obvyklé.
Samci mají dobře vyvinuté oči a čich. V hlubinách je temný a děsivý. Biologové naznačují, že muži svými obrovskými očima hledají „žárovku“ své milované, a pokud „žárovka“ není vidět, jdou po vůni. Samice ďasa uvolňují feromon k přilákání samců. A samci se ho snaží cítit svými obrovskými nosními dírkami.
Vlastnosti rybářských ryb nesouvisející s reprodukcí
Ďasové nemají plavecký měchýř (to je věc, která zabraňuje potopení ryby vlastní vahou). Vzhledem k tomu, že rybáři žijí v hloubce 1-500 metrů, nepotřebují ji.
“Esca” (Esca, illicium) – svítící věc, která visí na hlavě samic – je bakteriální světelný orgán. Povaha žárovky ďasů je ektodermální (vnější). Je to všechno kvůli drobným zářícím bakteriím.
Schéma stavby ďasa Melanocetus murrayi v sagitálním řezu. Čerpání z článku W. H. Hulet, G. Musil, 1968. Intracelulární bakterie ve světelném orgánu hlubinných ryb, Melanocetus murrayi:
Další zajímavou otázkou je, odkud se tyto bakterie v samici berou. Existuje verze, že se bakterie přenesou z rybí matky a čekají někde uvnitř mladého jedince, existuje verze, že mladé rybářky na potřebné bakterie jednoduše narazí při driftování ve vodě. Mimochodem, ano. Vzhledem k nízkému obsahu živin a chladu v mořských hlubinách jsou ďasové velmi meditativní tvorové. Energii utrácejí extrémně střídmě na pohyb a raději se prostě driftují.
„Žárovka“ rybářských ryb svítí různým jasem. Někdy se objeví záblesky, poklesy a zesílení záře. Biologové ale nemají jasnou odpověď, proč se to děje. Existuje předpoklad, že záře bakterií v „žárovce“ souvisí s prokrvením a množstvím kyslíku.
A samice Linofrine mají bioluminiscenční hyoidní tykadla, jejichž světlo nevychází ze symbiontních bakterií, ale pomocí složitých parakrystalických fotogenických granulí (nikdy se mi nepodařilo přijít na to, jak to funguje).
Ďasovití jsou v současnosti jedinými živočichy, kteří mohou produkovat světlo dvěma různými mechanismy.
V hlubokých vodách všech hlavních světových oceánů a moří, od vysokých arktických šířek až po jižní oceán, se vyskytuje 160 druhů mořských ďasů.
Tak dopadla pětiminutová hodina biologie.
Níže je výběr obrázků mořských rybářů. Dovolte mi připomenout, že takhle vypadají rybářky.
Melanocetidae, Black Seadevils:
Thaumatichthyidae, Wolftrap Seadevils:
Caulophrynidae, Fanfin Seadevils:
Neoceratiidae, Neoceratias spinifer (tak vzácný, že nebylo možné najít foto, kdyby se to někomu najednou podařilo, napište).
Gigantactinidae, mořští ptáci:
Linophrynidae, Sinistral Seadevils, aka Sveta:
