Vzniku druhů na stopě

Charles Darwin předpověděl v poslední kapitole své věhlasné knihy „O vzniku druhů přírodním výběrem“, že bude-li jeho teorie přijata, budou se systematici více (a radostněji) zabývat přechodnými formami mezi druhy. Přechodné formy nebudou jen otravný taxonomický problém, ale budou ve světle jeho teorie značit, že jsme svědky vzniku nového druhu. Darwin se nemýlil, jeho teorie byla přijata a systematici se rádi zaobírají různými obtížnými druhovými komplexy, kde vést hranici mezi druhy je téměř nemožné.

Naši kolegové z Taxonomického oddělení ve spolupráci s botaniky Univerzity Karlovy se pomocí nejmodernějších metod dopátrali, jak vznikl jeden takový druhový komplex v rodě jestřábník. Předmětem jejich zájmu byly triploidní druhy, o kterých se předpokládalo, že vznikly křížením z diploidních druhů, přičemž jeden z rodičů předal potomkovi místo jedné sady chromozomů sady dvě. Potomek se díky této chybě není často schopen dál pohlavně rozmnožovat, v některých případech má ale možnost, jak z téhle slepé uličky uniknout – přejít k tzv. apomiktickému způsobu rozmnožování, kdy semena vznikají bez oplození. S použitím měření morfologických znaků, velikosti genomu, cytogenetiky a genomiky badatelé zjistili, že ke vzniku křížence došlo několikrát nezávisle na různých místech výskytu zkoumaných druhů. Potvrdili, že rodiči jsou opravdu předpokládané druhy i to, že se rodičovské druhy v minulosti křížily s dalšími druhy.

Tyto poznatky jsou dalším důkazem, že vznik nových druhů u rostlin nemusí být cestou postupných změn závislých na přírodním výběru (jak si představoval Darwin) a malých mutacích, ale velkou roli při něm hraje mezidruhové křížení.


Evoluční vztahy ve zkoumané skupině jestřábníků. Různé barvy u Hieracium pallidiflorum, H. picroides a tetraploidního apomiktického cytotypu H. intybaceum odpovídají složení jejich genomů (zastoupení genomů rodičovských druhů) zjištěného pomocí in situ hybridizace.

 

Chrtek J., Mráz P., Belyayev A., Paštová L., Mrázová V., Caklová P., Josefiová J., Zagorski D., Hartmann M., Jandová M., Pinc J. & Fehrer J. 2020. Evolutionary history and genetic diversity of apomictic allopolyploids in Hieracium s.str. (Asteraceae): morphological versus genomic features. American Journal of Botany 107: 66-90.

DOI: 10.1002/ajb2.1413

Kontakt: Mgr. Jindřich Chrtek, CSc. (jindrich.chrtek@ibot.cas.cz)

Pro blog Botanického ústavu napsala Jitka Klimešová