Věda

Panda – velmi špatně adaptovaný medvěd

Panda – velmi špatně adaptovaný medvěd

Pandy velké patří k nejvybíravějším zvířatům na světě. Prakticky to jediné, co jsou ochotné konzumovat, jsou různé části bambusu. Jak si však tyto šelmy dokážou poradit se striktně vegetariánskou stravou? Když nedávno čínští vědci prozkoumali jejich trávicí trakt do větších detailů, zjistili, že i přes pomoc „spřátelených“ bakterií patří pandy stále mezi poměrně špatně adaptovaná zvířata.

Čínské pandy velké (Ailuropoda melanoleuca) patří k nejznámějším, ale také nejohroženějším živočichům světa. Ve volné přírodě jich žije podle posledních odhadů asi 3000, další necelé 300 stovky pak v zoologických zahradách. Jelikož přivedli Číňané toto zvíře na samotný pokraj vyhubení, snaží se jej v posledních letech nejen chránit, ale i co nejlépe poznávat.

Studie provedené v poslední době genetiky a mikrobiology představují pandy jako zvířata, vůči kterým se zachovala matka příroda poněkud macešským způsobem.

Na vybavení pand k jejich životnímu stylu, který je založen na takřka výhradní konzumaci rostlinné stravy, totiž příliš nemyslela.

Nepříjemně odolná vazba

Až na drobné a dnes prakticky nepříliš významné výjimky závisí koloběh energie v živém světě na Zemi na energii z termonukleárních reakcí ve Slunci. Elektromagnetické záření, které Slunce do svého okolí vysílá, se naučily zachycovat a jako motor svého metabolismu využívat nejrůznější pozemské organismy, primát však patří zeleným rostlinám.

S nimi je však jeden problém: na své potenciální konzumenty příliš nemyslely. Namísto toho, aby energii uložily do uživatelsky přívětivých sloučenin, je většina získané energie uvězněna v tzv. β 1,4 vazbě v molekule jednoho ze základních stavebních kamenů rostlinného těla, celulózy. Tato vazba, která propojuje jednotlivé „cihličky“ celulózy, malé molekuly glukózy, je však velmi stabilní.

Býložravcům, kteří by se chtěli této energie zmocnit pro sebe, tedy zůstal v rukou Černý Petr.

Museli se nějak naučit tuto „neprůstřelnou“ vazbu „prostřelit“.

Jak si poradit s cukrem

Zdaleka ne každý polysacharid je živočichy tak problematický. Každý z nás například zná jev, kdy nám rohlík při žvýkání v ústech lehce zesládne. Právě se do něj totiž pustily enzymy přítomné v našich slinách, které polysacharid škrob, obsažený jako zásobní látka v zrnech obilnin, „rozstřílely“ na cukry jednodušší. S celulózou je však větší problém.

Potřebou munici, tedy co nejkomplexnější baterii enzymů aktivních vůči karbohydrátům, totiž příroda nadělila jen málokomu. Jak tedy tento problém obejít? Inu, díky milionům let, které měla evoluce k dispozici, to zase tak velký problém není. Příroda vsadila na velmi efektivní způsob – spolupráci.

Například jedněm z nejefektivnějších býložravců (čili herbivorů) – přežvýkavcům – pomáhá nejen jejich složený žaludek, ale zejména symbiotické bakterie a archebakterie, které potřebné enzymy vlastní.

Dalším příkladem jsou prvoci bičenkovci napomáhající s trávením celulózy jiné významné skupině, která posílá její energii dále do oběhu biosférou – všekazům čili termitům.

Pandiny problémy s bambusem

Pandy velké si však v evoluční loterii nevytáhly příliš dobrý los. Vznikly totiž jako jeden z výhonků řádu šelem. Ačkoliv byl s jejich systematickým zařazením dlouho problém, dnes je mezi vědci téměř jednomyslně přijímaná představa, že jde o samostatnou linii medvědů.

I když jsou medvědi většinou všežravci (prakticky jediným čistým masožravcem čili karnivorem je medvěd lední), jejich trávení má mnohem blíže k masožravým šelmám. Prvním významným krokem k rozpoznání toho, jak na tom pandy skutečně jsou, bylo publikování výsledků výzkumu v roce 2010. Čínští vědci pod vedením Žuej-čchiang Li z pobočky Pekingského genetického institutu v Šen-čen prezentovali výsledky svého 8 měsíců trvajícího výzkumu, během něhož se jim díky zavedení nových metod podařilo přečtení prakticky kompletního jaderného genomu pandy v tak krátké době.

Nové zprávy z buněčného jádra

Přečtení genomu pandy pochopitelně podnítil další zájem o průzkum těchto velevzácných savců, zejména opět v jejich domovské Číně. Na sklonku minulého roku publikovali vědci pod vedením jednoho z největších odborníků na genetiku pand Li-feng Ču ze Zoologického institutu Čínské akademie věd v Pekingu studii, v níž prozkoumali do mnohem větších detailů schopnosti pand poradit si s celulózou.

Prvním krokem jejich výzkumu bylo, že prošli doposud vytvořené databáze genů od několika živočichů (včetně člověka) a srovnali jejich vybavenost geny, které se podílejí na trávení celulózy.

I když je v našich vědomostech o fungování genů ještě velká řada bílých míst a rozdíl v číslech do značné míry odráží i rozdíly v poznání funkcí jednotlivých genů u různých živočichů, jedno se zdá být jednoznačné: pandy jsou ve srovnání s ostatními vybaveny skutečně žalostně.

Vlastní sice sadu enzymů typických pro masožravce, enzymy aktivní vůči karbohydrátům jim však chybí (viz tabulka)

Zprávy z pandích exkrementů

Vědci pod vedením Li-feng Ču pro další důkazy vydali na průzkum pandích exkrementů. „Když jsou zvířata tak špatně vybavena enzymy, musí jim s rozkladem celulózy napomáhat symbiotičtí mikrobi,“ popisuje základní myšlenku projektu další z jeho členů, profesor Fu-wen Wej.

Prvním ze závěrů vědců bylo, že jak divoce žijící pandy, tak exempláře žijící v zajetí (a tedy přikrmované patřičně pestřejší stravou) mají střevní mikroflóru velmi podobnou.

Nad její chudostí však vědci nevěřícně krčili hlavou podobně jako nad špatnou vybaveností pand vlastními enzymy.„Druhová bohatost střevní mikroflóry, kterou jsme objevili, je nižší jak oproti savcům býložravým, tak oproti masožravcům,“ popisuje prof. Fu-wen Wej. „Z 13 typů bakterie Clostridium, které jsme u pand objevili, je však celých 7 typických pouze pro ně.

Hlavními zbraněmi pand pro přežití jsou na jedné straně jejich tělesné znaky (např. úprava čelistí a chrupu či „pseudo-prst“, který umožňuje přidržování stonků).

Nejdůležitější je však to, že se krmí prakticky 15 hodin denně,“ shrnuje čínský zoolog.

Více z Věda

Špičkoví vědci pomohou Česku s obnovitelnou energií

Věda27.2.2024

Zelený makak z Číny: O krok blíž k primátím chimérám

Věda23.2.2024

Pravá podoba dinosaurů: Jak opravdu vypadali a proč jsou klasické ještěří představy mylné?

Věda20.2.2024

Výzkumníci z FEL ČVUT vyvinuli unikátní systém: Pomocí umělé inteligence detekuje střelbu i typ zbraně

Věda16.2.2024

Dávní primáti se zřejmě živili převážně ovocem

Věda13.2.2024

Musí zvýšená hladina CRP znamenat léčbu antibiotiky? Rozhodně ne…

Věda9.2.2024

Náhrada srdeční chlopně a za pár dní doma. Realita, která funguje už 15 let

Věda6.2.2024

První rostlina, která bude pěstována na Marsu

Věda2.2.2024

Země a její Nemesis: Vyřešil superpočítač 4,5 miliard let starou záhadu?

Věda30.1.2024
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Populární a funkční screeny
rezidenceonline.cz

Populární a funkční screeny

Představují moderní řešení ochrany interiéru před přílšným...
Bill Clinton: Orální sex podle Bible prý nepovažuje za nevěru
epochaplus.cz

Bill Clinton: Orální sex podle...

V létě roku 1995 přichází do Bílého...
Přesnější a úspornější ložiska využijí divadelní točny i špičkové teleskopy
21stoleti.cz

Přesnější a úspornější ložiska...

První ložiska, tedy součásti, které snižují tření,...
Domácí piškotová roláda
tisicereceptu.cz

Domácí piškotová roláda

Než nanesete na těsto krém, potřete ho...
Pan Neznámý po jejím boku! A kdo jsou ti další sympaťáci?
nasehvezdy.cz

Pan Neznámý po jejím boku! A...

Herečka Alžběta Malá (26)...
Starám se o cizího chlapa!
skutecnepribehy.cz

Starám se o cizího chlapa!

Neměla jsem štěstí na muže, proto jsem...
Co ve skutečnosti stojí za katastrofálními požáry v Kalifornii?
enigmaplus.cz

Co ve skutečnosti stojí za...

4. prosince 2017 zažehne jiskra poblíž...
Provětrejte peřiny
panidomu.cz

Provětrejte peřiny

Přikrývky, polštáře používáme každý den, a tak si...
Kdo se mu snaží přebrat ženu?
nasehvezdy.cz

Kdo se mu snaží přebrat ženu?

Zdálo se, že pokud se...
Legenda v novém kabátě: Prim Orlík 2024
iluxus.cz

Legenda v novém kabátě: Prim...

Rok 2024 se ponese v duchu hodinářských legend....
Janis Joplin: Heroin přivede soulovou královnu do hrobu
epochaplus.cz

Janis Joplin: Heroin přivede...

Na hudební scéně 60. let, které dominovali téměř...
Den v růžovém na zámku Doudleby nad Orlicí 22.6.2024
epochanacestach.cz

Den v růžovém na zámku...

Premiéra na zámku Doudleby nad Orlicí – skvělá...