Ve vědecko-fantastických filmech existují nejrůznější mutanti, kterým dorůstají libovolné části těla. U člověka to zatím možné není. Ve zvířecí říši však najdeme tvory, kteří jsou schopni úplné nebo částečné regenerace. Kteří patří k mistrům obnovy těla?

Proces opravy poškozených tkání nebo nahrazení ztracených tkání, orgánů či končetin novými se nazývá regenerace. Zatímco člověk pouze nahrazuje staré tkáně novými, někteří živočichové mají schopnost takzvané reparativní regenerace.

Specifické metody hojení v jejich těle umožňují, aby jim například opět narostla ztracená končetina. V embryonálním stavu jsou jí schopni téměř všichni obratlovci. Z dospělých to dokážou třeba mloci. U savců je tato schopnost omezená. Dochází k ní například po obranném odhození ocasu či končetiny.

Fascinující proces regenerace

Ztratí-li živočich končetinu, jeho dospělé buňky se promění v kmenové a poté se vyvinou tkáně podobným způsobem jako u embrya. Některá zvířata si tyto kmenové buňky v těle udržují a v případě potřeby je přesunují do postižených míst.

Samozřejmě platí, že čím je živočich jednodušší, tím snadněji u něj regenerace probíhá. To znamená, že někteří jsou schopni se regenerovat úplně, jiní obnovují jen část těla.

Například žralokovi neustále dorůstají zuby, králíkům poškozené části uší a netopýrům části křídel. Jak je to u lidí?

Které části lidského těla se obnovují?

Ač lidem rozhodně nenarostou nové končetiny, pokud o ně přijdou, některé své části naše tělo regenerovat umí. Jde například o žebra, pokud zůstala v pořádku tzv. perichondriální membrána, která je obaluje.

Je vědecky dokázáno, že po odstranění žeber dorostlo za 2 měsíce asi 8 cm kosti a 1 cm chrupavky. Žebra jsou proto vyžívána v rekonstrukční chirurgii.

Regenerovat mohou také špičky prstů, ušní bubínek, srdeční tkáň, děložní výstelka u žen a do jisté míry také tkáň ledvin a jater. Ovšem v přeborníkům v regeneraci nesaháme po kotníky. Kteří to jsou?

Axolotl mexický (Ambystoma mexicanum)

Velikost: 15–45 cm, v průměru kolem 23 cm

Délka života: až 25 let

Barva: Divoký typ je hnědý s olivovým podtónem a se zlatými skvrnami. Existují však další barevné mutace: světle růžový s černýma očima, zlatavý albín se zlatýma očima, šedý s černýma očima nebo jen černý bez zlatých odlesků.

Potrava: larvy hmyzu a korýšů, některé ryby

Český název tohoto roztomilého obojživelníka zní Vodní dráček. Jde vlastně o mloka. Svým vzhledem připomíná mimozemšťana, především díky nápadným vnějším žábrám, které mu vyčnívají z hlavy. Dráčkem je pak kvůli dlouhé ocasní ploutvi.

Jak už jeho jméno napovídá, vyskytuje se v Mexiku, konkrétně v jezeře Lago de Xochimilco. Jeho druhé přirozené působiště, Lago de Chalco, bylo uměle vypuštěno. Dávní Aztékové si jej asociovali s božstvem, nečinilo jim však žádný problém si na něm pochutnat. Až donedávna se dal koupit na trzích ve Cuidad de México.

Schopnost regenerace: Umí regenerovat své chybějící končetiny, část mozku i srdce. Dokázal by si obnovit i ocas, kdyby mu na něj někdo šlápl.

Dráčci jsou schopni vytvářet nová spojení v mozku, aby podpořili nově regenerované části těla, z toho důvodů se u vědců těší velké oblibě.

Využívají se zejména k výzkumu srdečních vad, protože se u nich vyskytuje zmutovaný gen, který má za následek selhání srdce u embryí.

Jelen evropský (Cervus elaphus)

Velikost: samci 175–230 cm a 160–240 kg, samice 160–210 cm a 120–170 kg

Délka života: 10–13 let ve volné přírodě, v zajetí až 20 let

Barva: V létě hnědá srst s rudým nádechem, v zimě šedohnědá. Existují také bílí jeleni, kteří nejsou albíni. Do Čech byli přivezeni poprvé v roce 1780 a chovaly je významné šlechtické rody. Dnes jsou například k vidění v oboře Žleby nebo Žehušice.

Potrava: v létě převážně traviny a byliny, v zimě i obilí, kukuřice a dřeviny, včetně kůry mladých stromků.

Jeleni evropští patří k největším zástupcům rodu jelenovitých, obývají prakticky celou Evropu kromě nejsevernější části, a střední a západní část Asie včetně Malé Asie.

Dříve se předpokládalo, že žili také v Severní Americe, ale na základě testů DNA bylo zjištěno, že tamní jelen wapiti je samostatný druh. Samci, až na dobu říje, žijí samotářsky, samice ve skupinách. Běžet mohou rychlostí 40 km/h, krátkodobě až 78 km/h.

Schopnost regenerace: Jelenovití si neumějí obnovovat končetiny, přesto u nich každoročně k regeneraci dochází, a to růstem parohů. Parohy začínají růst samcům v období od března do července.

Na čelní kosti se jim ve výběžcích (pučnicích) zmnoží pojivová tkáň a z ní pomalu rostou parohy. Mladé parohy (panty) jsou obaleny osrstěnou kůží (lýčím), která je vyživuje. Přibývají rychlostí až 2 cm denně.

Měkká tkáň se postupně mění na chrupavku, ta je následně pomocí minerálních látek přeměňována na kost. Čím starší jelen, tím má větší paroží. Vytloukání, odstraňování kůže z paroží, značí dokončení růstu parohů. Jsou důležité zejména k soubojům v době říje.

Mezi únorem a březnem dochází ke shozu parohů. Po týdnu až deseti dnech začnou růst nové.

Hvězdice růžová (Asterieas rubens)

Velikost: 12–40 cm

Délka života: až 35 let, větší druhy žijí déle

Barva: od oranžové přes hnědou až k fialové; čím hlouběji žije, tím je bledší

Potrava: mlži, červi, mořské houby, ježovky či ústřice

Hvězdic existuje přes 1800 druhů nejrůznější velikosti. Hvězdice růžová se vyskytuje v Baltském moři (jako jednomu z mála ostnokožců jí nevadí nízký obsah soli v něm) a na východním pobřeží Atlantského oceánu.

V hloubce dosahuje větší velikosti než v mělkých vodách mělčině. Má pět ramen, uprostřed těla se nachází tělní terč, na jehož spodní straně jsou ústa s vychlípitelným žaludkem. Umí tedy trávit mimotělně, čehož často využívá. Je totiž dravá, nejraději si pochutnává na ústřicích.

Schopnost regenerace: Hvězdice má skvělou regenerační schopnost, k přežití jí stačí, pokud je zachován její středový terč a alespoň jedno rameno – zbytek si zpátky dotvoří. Této schopnosti využívá i k nepohlavnímu rozmnožování. Zvládá ale i množení pohlavní.

Mořská okurka (Actinopyga echinites)

Velikost: 10–30 cm

Délka života: 5 až 10 let

Barva: červená, černá, modrá, zelená nebo hnědá v závislosti na druhu

Potrava: rozkládající se těla drobných živočichů na mořském dně, plankton a řasy. Přispívají k čištění oceánů od uhynulých zvířat.

Mořské okurky patří stejně jako hvězdice k ostnokožcům. Žijí na mořském dně (v hloubce až 9 km), kde tvoří 90 % veškeré makrofauny. Mají válcovité protáhlé a měkké tělo, kostra je u nich zakrnělá. Díky tomu mohou procházet i úzkými prostory.

Na jednom konci okurky se nachází ústa doplněná množstvím chapadel (Slouží ke krmení a k pohybu), na druhém řitní otvor, přes který dýchají.

Schopnost regenerace: Úplná. Pokud je tvor nakrájen na kousky, z každého vznikne nová mořská okurka. Pokud v obraně před nepřítelem vyvrhne své vnitřní orgány, v průběhu jednoho až pěti týdnů jí dorostou nové.

Díky regeneraci se mohou množit bez partnera, preferují však pohlavní rozmnožování. Vědci mořské okurky podrobně zkoumají a zjišťují, zda by principy jejich schopnosti regenerace nemohly posloužit lidem.

Ještěrka obecná (Lacerta agilis Linnaeus)

Velikost: 20–25 cm

Délka života: 25 let

Barva: Tělo mají hnědé se skvrnami, sameček zelené boky a bříško, samička má bříško žluté.

Potrava: menší hmyz (mouchy, brouci), pavouci, červi, plži, svinky

Ještěrka obecná je nejrozšířenějším druhem ještěrky u nás, i tak ale patří k silně ohroženým druhům a ve všech vývojových stádiích je chráněná. K vidění bývá na loukách, vřesovištích a v křovinatých oblastech, někdy i v podhůří do 2500 m. n. m.

Nejaktivnější je v ranních a podvečerních hodinách. V zimě upadá do zimního spánku, zalézá většinou do nor savců (hrabošů), pod kořeny stromů či skulin. Probouzí se v dubnu.

Schopnost regenerace: V případě napadení predátorem pustí ještěrka část svého ocasu (tzv. kaudální autotomie), který se ještě několik vteřin hýbe. To jí poskytne čas na útěk.

Zajímavé je, že odhodí jen takovou část ocasu, která je nezbytně nutná pro uniknutí. V místě zlomu se rychle stáhnou svaly a během několika minut se přes ránu natáhne kůže, takže ještěrka nevykrvácí.

Místo se začne rychle hojit, za několik dní začne ještěrce vyrůstat nový ocásek. Regenerace je ukončena po třech měsících. Nový ocas bývá kratší než původní, někdy mohou ještěrce vyrůst dokonce ocásky dva. 

Pavouci (Aeaneae)

Velikost: od 0,37 mm po 90 mm (s rozpětím nohou až 250 mm)

Délka života: většina 1–2 roky, někteří sklípkani v zajetí až 20 let

Barva: většinou černá, snaží se zapadnout do okolí, maskovat se, ti nejjedovatější většinou disponují skvrnami varovných barev, které ukazují, když se cítí ohroženi.

Potrava: převážně hmyz a ostatní pavouci, velké druhy loví i drobné savce, ptáky a plazy.

Pavouci se vyskytují na každém kontinentu kromě Antarktidy. Existuje jich přes 46 000 druhů, u nás bylo zaznamenáno 879 druhů, z toho 27 vyhynulých.

Na rozdíl od brouků mají pavouci 8 končetin a disponují snovacími bradavkami, kterými produkují pavučinová vlákna. Pro nás známější kruhová pavučina je starším vývojovým typem, rozšířenější jsou pavouci tvořící pavučinové vaky.

Vlákno je složeno hlavně z bílkoviny, která se podobá té z hmyzích hedvábných vláken. Původně jde o kapalinu, která tvrdne při kontaktu se vzduchem.

Schopnost regenerace: Pavouci mají vnější kostru (exosklet), která je pevná a neumožňuje jim růst. Proto ji musí pravidelně svlékat.

Díky svlékání jsou schopni si nahradit chybějící končetinu, ovšem pouze v mladém věku, a navíc jen v období mezi svleky. Pokud nohu ztratí dospělec nebo mládě těsně před svlékáním, už mu nedoroste.

Základ nové končetiny se pavoukovi vejde do jediného článku nohy původní. Jakmile se pavouk svlékne, nová končetina se „osvobodí“ a začne normálně fungovat. Je však menší a světlejší než ostatní, až po dalších svlékáních doroste ostatní končetiny. Dospělí pavouci už se nesvlékají, nemohou tedy obnovovat končetiny.

Ploštěnky (Turbellaria)

Velikost: tvar lupínku v délce cca 1–2 cm

Délka života: až 15 let

Barva: šedá, bílá, hnědá a načernalá, mořské mohou být barevnější

Potrava: vodní měkkýší, korýši, larvy hmyzu 

Ploštěnky jsou ploší červi, kteří žijí především ve sladké a méně ve slané vodě. Vyhýbají se světlu. Jsou dravé, kořist tráví mimotělně, a pak ji vysají vychlípitelným hltanem. Dýchají celým povrchem těla, právě proto jsou ploché a relativně drobné.

Mají vyvinutou hlavu, pohárkovité oči, čichové jamky i ouškovité výběžky. Mohou se rozmnožovat pohlavně i nepohlavně.

Vědci zjistili, že jedinci vzniklí při nepohlavním rozmnožování si udržují stejnou délku telomer (buněk na koncích chromozomů odpovědných za stárnutí) po celý život, což je činí prakticky nesmrtelnými.

Schopnost regenerace: Právě ploštěnky rodu Planaria mají největší schopnost regenerace. Pokud je ploštěnka rozřezána na kusy, z každého kousku se vytvoří nový jedinec.

Zajímavostí je, že u kousků pocházejících z hlavové části se hlava vytvořila dříve než u kousků z jiných částí těla.

Ploštěnky jsou schopny také dlouhou dobu hladovět, vyživují se totiž z buněk vlastního těla, které si v době dostatku potravy nahradí právě díky vysoké regenerační schopnosti.

Bodlinatky (Acomys)

Velikost: 9–13 cm plus stejně dlouhý ocas

Délka života: 4 roky

Barva: světlá, písková s bílým břichem, zlatá či šedá dle druhu, mláďata jsou šedá

Potrava: hmyz – mouční červi, cvrčci, sarančata, zrní

Bodlinatky nebo také myši bodlinaté mají ploché duté bodliny na hřbetě (odtud jejich název), velké oči a uši. Nejznámější je asi bodlinatka sinajská, která pochází z Asie, ze Sinajského poloostrova. Je poměrně velká.

Bodlinatek je však celá řada, například bodlinatka egyptská, čadská, turecká atd. Pochází většinou ze suchých oblastí, proto jejich jídelníček není příliš bohatý. Ve srovnání se stejně velkou myší jim stačí 40 % potravy. Když jí mají nadbytek, tloustnou.

Přes den se schovávají v úkrytech a v noci si hledají potravu, většinou drobný hmyz. Žijí ve skupinách, mají dobře vyvinuté sociální chování, zejména péči o mláďata, se kterou pomáhají všechny samice.

Mláďata se rodí vyspělá (osrstěná a brzy vidí), ale bodliny jim narostou až ve věku jednoho měsíce. 

Schopnost regenerace: Dva druhy bodlinatek, konkrétně bodlinatka Kempova a bodlinatka Percivalova, jsou schopné automaticky uvolnit kůži při napadení dravcem. Jsou jedinými savci, kteří to dokáží.

Uvolněnou nebo jinak poškozenou tkáň dokonce umí plně regenerovat, a to včetně vlasových folikul, kůže, potních žláz, srsti a chrupavek. Navíc s velmi malým nebo žádným zjizvením. Vědci doufají, že příslušné regenerační geny by mohly fungovat také u lidí.