28 miliónov rokov je nedávno potvrdený údaj označujúci minimálny vek skupiny pištoľových kreviet. Podarilo sa ho určiť slovenským vedcom, ktorí pomocou invazívnych aj neinvazívnych metód rozanalyzovali prvé nespochybniteľné fosílie týchto zvláštnych kreviet. Dosiaľ sa nevedelo, kedy sa vlastne tejto skupine morských ráčikov vyvinulo ich špecializované klepeto, ktoré je akousi sonickou zbraňou: korisť dokáže zabiť zvukom. Medzinárodný tím vedcov pod vedením Mgr. Matúša Hyžného, PhD. z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave tak prispel k lepšiemu pochopeniu evolúcie týchto pozoruhodných tvorov. Svoje poznatky publikovali aj v prestížnom časopise Scientific Reports. Viac v rozhovore prezradí Mgr. Matúš Hyžný PhD.
S. HABRMANOVÁ: Čím sú pištoľové krevety také zaujímavé?
M. HYŽNÝ: Pištoľové krevety majú jedno z hlavného páru klepiet výrazne zväčšené a prispôsobené na vytváranie tzv. kavitačnej bubliny. Pri zaklapnutí klepeta vzniká extrémne rýchly prúd vody, ktorý tesne pred klepetom vytvorí malú bublinku. Jej prasknutím vzniká ohromne hlasný zvuk dosahujúci hodnotu až 210 decibelov. Klepeto má viacero funkcií, okrem iného ním krevety medzi sebou komunikujú, ale aj ochromujú alebo dokonca zabíjajú korisť.
S. H.: Je možné, aby si pištoľové krevety mohli obzrieť aj bežní ľudia?
M. HYŽNÝ: Dĺžka tela týchto kreviet obyčajne nepresahuje 5 cm, takže pre bežného pozorovateľa nie sú na prvý pohľad veľmi zaujímavé. Keďže žijú v mori, predovšetkým v plytkých tropických a subtropických vodách, treba sa za nimi potápať.
S. H.: Čo vás viedlo k tomu venovať sa výskumu pištoľových kreviet? Ako dlho sa niečomu takémuto venujete?
M. HYŽNÝ: Viacerí kolegovia nezávisle na sebe narazili na drobné fosílie veľmi špecifického tvaru, ktoré vzdorovali uspokojivému určeniu. Keď sa objavila myšlienka, že by mohli patriť pištoľovým krevetám, pomohol som s organizáciou tímu, ktorého úlohou by bolo preskúmať túto tému bližšie. Už desať rokov sa profesionálne venujem evolúcii a fosílnemu záznamu rôznych desaťnožcov, kam patria raky, kraby aj rôzne krevety. Posledná štúdia publikovaná v časopise Scientific Reports však bola vôbec prvá, v ktorej som sa venoval práve pištoľovým krevetám.
S. H.: V čom spočíva unikátnosť, resp. prínos vášho výskumu pištoľových kreviet?
M. HYŽNÝ: Na začiatku boli ťažko interpretovateľné fosílne zvyšky, ktoré niektorí určovali ako zvyšky hlavonožcov alebo krabov. Boli tu aj práce japonských kolegov, ktorí ich správne určili ako konce klepiet pištoľových kreviet, ale bez hlbšej analýzy a porovnania s dnešnými zástupcami. Naša práca je prvou vyčerpávajúcou štúdiou, ktorá tieto zvyšky prisúdila pištoľovým krevetám na základe podrobnej analýzy. Výsledkom bolo zistenie, že nielenže študované fosílie naozaj patria pištoľovým krevetám, ale aj to, že u týchto ráčikov už pred 20 – 30 miliónmi rokov existovali viaceré morfológie pištoľového klepeta. Inak povedané, dokázali sme, že evolučný pôvod celej skupiny je výrazne starší, ako sa doteraz predpokladalo a už pred tými 20-timi miliónmi rokov bola pomerne rôznorodá. V tomto ohľade treba povedať, že ak skúmame evolúciu nejakej skupiny organizmov, veľa nám povie analýza ich DNA. Na základe rozdielov a podobností skúmaných organizmov vieme odhadnúť, v akom príbuzenskom vzťahu skúmané organizmy sú. Molekulárne analýzy však nestačia na určenie časového horizontu, keď došlo k nejakej zmene v rámci študovaných evolučných línií. Výslednú evolučnú schému musíme nejakým spôsobom kalibrovať a tu pomôžu jedine fosílie. Najstaršie nami identifikované zvyšky pištoľových kreviet sú staré asi 28 miliónov rokov. Ide teda o dôležitý časový údaj na kalibrovanie udalostí v evolúcii pištoľových kreviet.
S. H.: Ako dlho vám výskum trval a čo všetko ste museli v rámci neho riešiť?
M. HYŽNÝ: Samotné analýzy fosílnych zvyškov a porovnávacieho materiálu dnes žijúcich pištoľových kreviet trvali zhruba pol roka a ďalších šesť mesiacov trvala interpretácia výsledkov. Vzorky sme analyzovali viacerými metódami vrátane počítačovej mikrotomografie, skenovania elektrónovým mikroskopom či Ramanovej spektroskopie. Tieto analýzy boli potrebné, aby sme si boli istí, že medzi našimi fosíliami sú zvyšky pištoľových kreviet. Porovnávali sme nielen morfologické podobnosti skúmaných vzoriek, ale aj ich mikroštruktúru a chemické zloženie.
S. H.: Plánujete pokračovať vo výskume pištoľových kreviet?
M. HYŽNÝ: Samozrejme. Ide o fascinujúce tvory a je ťažké zbaviť sa záujmu o ne.
S. H.: Je na nich ešte niečo, čo nie je dostatočne vysvetlené?
M. HYŽNÝ: Je toho veľa. Naša štúdia je iba prvým krokom komplexného výskumu evolúcie pištoľových kreviet. Zatiaľ sme „iba“ ukázali, že pištoľové krevety je možné identifikovať vo fosílnom zázname a určili ich dosiaľ najstarší známy fosílny výskyt. Vieme teda, KEDY sa funkčné pištoľové klepeto vyvinulo, nevieme však AKO, i keď máme viacero indícií zo štúdií dnes žijúcich kreviet. Fosílny záznam však dokáže povedať viac, pretože vie ponúknuť skutočné doklady o nejakom procese. V tomto ohľade je podrobná analýza fosílnych zvyškov pištoľových kreviet v čase a priestore ambicióznym cieľom, chceme sa však do toho pustiť.
S. H.: Čomu sa vy osobne chcete v horizonte najbližších 5 rokov venovať?
M. HYŽNÝ: Už dlho ma zaujíma hererochélia ako fenomén, t. j. prítomnosť morfologicky a funkčne odlišných klepiet v rámci prvého páru kráčavých končatín desaťnožcov. Výskum pištoľových kreviet je súčasťou tohto záujmu. Pištoľové krevety sú však iba jednou z mnohých heterochélických skupín desaťnožcov, pričom u rôznych krabov a rakov je možné pozorovať špecifické trendy v heterochélii. Heterochélia je typom asymetrie, ktorá u organizmov často vedie k vzniku komplexného správania. Najvýraznejším príkladom sme my sami. Navonok sú ľudia symetrickí, ale naše mozgové hemisféry majú rôzne funkcie, nehovoriac o tom, že jednu ruku máme obvykle šikovnejšiu, ako tú druhú. Tá sa potom môže chopiť pera alebo štetca.
Rozhovor poskytol: Dr. Matúš Hyžný, Katedra geológie a paleontológie, Prírodovedecká fakulta Univerzity Komenského v Bratislave
Zhovárala sa: Slávka Habrmanová, NCP VaT pri CVTI SR
Foto: http://www.nature.com/articles/s41598-017-02603-5#Sec1
Uverejnila: VČ