Tým českých vědců dosáhl významného posunu v pochopení evoluce rostlin. V zatopených pískovnách na střední Moravě se jim podařilo identifikovat unikátního křížence lakušníků, který představuje dosud chybějící článek v našem poznání toho, jak v přírodě vznikají nové druhy.

Tento objev potvrzuje dlouholeté teoretické předpoklady o raných fázích evolučních procesů v této skupině vodních rostlin.

Doplnění evoluční mozaiky

Vědcům je již delší dobu známo, že lakušníky – vodní rostliny příbuzné pryskyřníkům – patří ke skupinám s velmi rozmanitým a složitým evolučním vývojem.

Ten byl výrazně ovlivněn křížením mezi druhy a změnami v jejich genetické výbavě, zejména zvyšováním počtu sad chromozomů. Díky těmto procesům vznikla většina dnes známých druhů.

Dosud ale chyběl klíčový důkaz o křížení mezi původními, geneticky „základními“ druhy. Právě tato hybridizace je považována za nezbytný startovní bod, který může v této skupině vést ke vzniku nových, geneticky složitějších druhů.

Objev z moravských pískoven chybějící dílek doplňuje. Vědcům se zde vůbec poprvé podařilo jednoznačně prokázat existenci takového křížence.

Jde o zásadní objev, který pomáhá lépe pochopit, jak se tato skupina vodních rostlin vyvíjela a proč je dnes tak mimořádně pestrá.

Pohled do evoluční dílny přírody

Genetické analýzy spolu s měřením velikosti genomu ukázaly, že objevená rostlina nese kombinaci znaků dvou základních druhů, ale na rozdíl od většiny lakušníků si zachovává základní počet chromozomů.

Přestože je tento nově objevený kříženec sterilní a netvoří semena, dokáže na lokalitě dlouhodobě přežívat díky schopnosti vegetativního šíření.

Výsledky analýz navíc ukázaly, že kříženec vznikl nezávisle na dvou místech a v každém případě byl dárcem pylu jiný z obou rodičovských druhů. „Objev tohoto křížence potvrzuje mechanismus vzniku geneticky složitějších druhů.

Dokládá, že i přes existující reprodukční bariéry může za určitých podmínek docházet ke křížení mezi základními druhy a ke vzniku hybridů, které mohou být základem budoucích nových druhů,“ vysvětluje Zdeněk Kaplan z Botanického ústavu AV ČR.

Většina dnes známých druhů lakušníků vznikla procesem, při němž se po křížení znásobí genetická informace. Díky tomu vznikají nové evoluční linie, které už nejsou slepou vývojovou větví, ale dokážou vytvářet semena a dál se vyvíjet.

Okno do minulosti

Podmínky v zatopených pískovnách, kde byl kříženec nalezen, podle vědců připomínají situaci po skončení poslední doby ledové.

V podobných biotopech s čistou vodou a nízkou konkurencí se tehdy dostávaly do kontaktu dříve izolované evoluční linie, docházelo k hybridizacím a pravděpodobně tehdy vznikla většina dnešní druhové rozmanitosti této skupiny rostlin. Zatopené pískovny na Moravě se tak ukázaly jako nečekané „laboratoře evoluce“.

Vytvořily prostor pro setkání druhů, které se v běžné krajině potkávají jen vzácně, a umožnily vědcům nahlédnout do procesů formujících rostlinnou říši.