Zdánlivě obyčejný sladkovodní šnek z Nového Zélandu překvapuje vědce svými extra chromozomy a nabízí vzácný pohled na to, jak se druhy vyvíjejí. Vědci z University of Iowa zjistili, že tento hlemýžď nedávno zduplikoval celý svůj genetický kód – fenomén zvaný polyploidie – a odhaluje tak světlo, jak velké evoluční skoky u zvířat mohou nastat.
Tento neobvyklý objev byl publikován v časopise Genome Biology and Evolution. Čím je tento šnek tak výjimečný? Na rozdíl od většiny zvířat, včetně lidí, kteří mají dvě kompletní sady chromozomů (diploidů), má tento druh více kopií svého genetického materiálu.
Tým si vybral ke studiu tohoto konkrétního hlemýždě, protože se dokáže rozmnožovat sexuálně i nepohlavně. Tato duální reprodukční strategie je často spojována s polyploidií, protože asexuální reprodukce usnadňuje matkám předávání dalších chromozomů při klonování jejich potomků. Biologové si dlouhou dobu lámali hlavu nad otázkou, zda tyto extra chromozomy druhům časem pomáhají nebo škodí.
K vyřešení této záhady výzkumníci pečlivě sestavili hlemýžďův genom a analyzovali přibližně 20 000 genů od 30 jedinců v jedné linii. Představte si, že skládáte složitou hádanku, kde jsou všechny části téměř totožné – to je úkol, před kterým stáli! Jejich rekonstrukce odhalila, že tento druh plže prodělal duplikaci celého genomu někdy před 1 až 2 miliony let.
“Obvykle je více než dvě kopie genomu považováno za abnormalitu,” vysvětluje Cale McElroy, spoluautor studie. Nyní jako postdoktorand na Illinois State University získal doktorát na University of Iowa v roce 2019. “Zdá se ale, že když je toto pravidlo porušeno, organismy se to často snaží časem napravit.” Přesný důvod, proč se dvě kopie genomu jeví jako dominantní norma, je stále nejasný.
Zajímavé je, že tento hlemýžď se ještě plně nevrátil do svého diploidního stavu. Je stále v přechodném stavu, přičemž některé geny si uchovávají více kopií, zatímco jiné se vrátily ke dvěma. Tento meziprodukt je u zvířat extrémně vzácný a poskytuje vědcům jedinečný pohled do evolučního zlomu.
Tento objev vyvolává nové otázky ohledně spouštěčů duplikace celého genomu a její role při vytváření nových vlastností. „Události tohoto druhu mohou znamenat evoluční milníky a poskytnout surovinu pro špičkové inovace,“ navrhuje Maureen Neymanová, hlavní autorka studie a profesorka na katedře biologie na University of Iowa.
Neobvyklá genetická výbava hlemýždě demonstruje pokračující proces evoluce odvíjející se přímo před našima očima a zdůrazňuje složitost a dynamiku života na Zemi.
