Jan Zrzavý: Případ karlovarské užovky aneb Věda a ochrana přírody, část pátá
Karlovarská populace je pochopitelně silně ohrožená (jiná věc je, že tu vlastně z biologického hlediska není co chránit, neboť tato populace se nijak neliší od normální a nijak neohrožené užovky stromové v oblasti panonsko-balkánské), a to jak tradičními změnami prostředí (zánik extenzivního zemědělství), tak i specificky hynutím pod koly aut na silnici E442. Čímž se dostáváme k jádru věci. Silnice a zvláště dálnice jsou běžně považovány za kletbu, kterou byla stižena naše krajina – a protože samotné hynutí jednotlivých zvířat na silnicích je z ekologického hlediska zjevně nevýznamné (když nejde zrovna o něco tak podivného, jako jsou karlovarské užovky), jsou liniové stavby obviňovány z něčeho onačejšího, totiž z genetické fragmentace populací. Myši k sobě nemůžou, podél silnice vznikají nepřirozeně geneticky izolované populace a je zle. Zda taková fragmentace představuje skutečné riziko či nikoliv, je otázka populačně- a evolučněgenetická, a o tom přece jenom něco víme.
Věda a ochrana přírody
Biolog Jan Zrzavý píše pro Ekolist volnou řadu článků o snaze ochrany přírody legitimizovat svoje záměry přírodovědou. Jednotlivé "díly" je možné očekávat s přibližně dvouměsíčním odstupem. Všechny přitom spojuje stejné motto:
Ochraně přírody se kdysi přihodila věc s dalekosáhlými následky: rozhodla se legitimizovat samu sebe přírodovědou. Vůbec to tak nemuselo být, ochrana přírody začínala jako záležitost estetická, možná etická, ale rozhodně ne vědecká, spontánně se chránily „přírodní památky“ (termín, který kupodivu přežívá dodnes), všeliké malebnosti a pozoruhodnosti, zkrátka jeskyně, Panská skála nebo orel. Jenže argumentace ve stylu „máme rádi zvířata, protože jsou chlupatá“ se mohla zdát slabá; proto byla nahrazena jakoby odborným povídáním o ekosystémech a biodiverzitě. Nic proti tomu, cosi jako „ekosystémy“ snad na Zemi opravdu vidět lze, když se chce, a jakousi „biodiverzitu“ opravdu můžeme nějak hodnotit a měřit, když si usmyslíme, že taková činnost má nějaký smysl, ale ochrana přírody tím na sebe vzala těžké břímě. Nejen že sleduje výkyvy v celospolečenské prestiži vědy (je to sinusoida, nahoru i dolů, ale v posledním půlstoletí nesporně jako celek nahnutá směrem dolů), ale především se objekt i metody ochrany přírody nutně mění s vývojem přírodních věd. A ty se vyvíjejí neustále.
Obecně můžeme říct, že standardní evoluční procesy směřují k omezování genetického polymorfismu uvnitř populace – máme-li v populaci dvě varianty jednoho genu (tzv. alely), obvykle jedna zmizí a druhá převládne („zafixuje se“), buď proto, že jedna je lepší (přirozený výběr), anebo – a to častěji – náhodou (genetický posun neboli drift); mechanismy, které naopak polymorfismus dlouhodobě udržují, existují, ale teď je nechme stranou. Dvě oddělené sousední populace se tedy budou pravděpodobně geneticky pomalu odlišovat: v každé z nich náhodou převládne jedna alela, tedy spíše v každé populaci nějaká jiná, a to se násobí počtem genů, které se vyskytují v několika alelách. Čím je populace menší, tím rychleji se v ní alely fixují, a protože alely se fixují spíš náhodou než „za zásluhy“, mohou převládnout i alely škodlivé – čím menší populace, tím rychleji a pravděpodobněji. Tok genů mezi sousedními populacemi tedy vede k jejich homogenizaci, čímž brání náhodné fixaci potenciálně škodlivých alel.
Hrozba fragmentace krajiny tedy z biologického pohledu spočívá v tom, že brání toku genů, drobí populace na malé kousky, v nichž se dějí geneticky riskantní procesy, které by se neděly, kdyby tok genů pokračoval. Otázka tedy zní: dokážou dálnice opravdu zabránit efektivnímu toku genů?
Pochopitelně že ne. Víme, dokonce na to máme vzorečky, že rozdělení populace na menší celky, mezi nimiž občas někdo přeběhne a přenese své geny, tedy to, čemu říkáme metapopulační dynamika, je věc úplně běžná i ve zcela přírodní situaci. Mezi nepřirozenou dálnicí a přirozenou řekou tu není žádný rozdíl. Ty vzorečky nám ukazují, že stačí, aby z jedné subpopulace do druhé přeběhlo pár myší ročně a obě subpopulace to spolehlivě ochrání před genetickým odlišením. Čím jsou populace větší, tím menší vliv má slabý genetický tok mezi nimi, ale velké populace se zase odlišují velmi pomalu; malé populace se vzdalují rychle, ale pár myší přeběhnuvších přes cestu to stačí zvrátit. Pochybuje-li snad někdo o tom, že myši přebíhají dálnici, ať nasadí krk a jde se podívat do zeleného pásu uprostřed. Najde tam hraboší nory; hraboši se tam někudy dostat museli.
Dálnice zkrátka přírodě obvykle neškodí a ještě se po nich pěkně jezdí. To je rána, co?
reklama
Další články autora |
Jan Zrzavý: Případ bornejského slona aneb Věda a ochrana přírody, část šestá
Jan Zrzavý: Případ zebry kvagy aneb Věda a ochrana přírody, část čtvrtá
Jan Zrzavý: Případ súdánského nosorožce aneb Věda a ochrana přírody, část třetíOnline diskuse
statistická genetika a epigenetika - 17. 1. 2012 - Jitka MarkováTo, co pan profesor Zrzavý popisuje, je jeden způsob genetického uvažování - statistický, pravděpodobnostní. Určitá genetická informace se s jistou pravděpodobností exprimuje a je pak vyjádřena ve fenotypu. Existuje však ještě pohled epigenetický. Epigenetika je poměrně nový vědní obor, jenž si všímá toho, proč je nějaká genetická informace exprimována a jiná nikoliv. Je to z důvodu vlivu prostředí a selekčního tlaku prostředí. Vše se odehrává na molekulární úrovni a souvisí s metylací a demetylací DNA, s acetylací, deacetylací fosforylací a dalšími reakcemi. Například globální hypometylace genomu se vyskytuje u nádorových onemocnění. Při acetylaci histonů hrají úlohu histonacetyltransferasy a histondeacetylasy. Jedno má vliv na vznik zánětu, druhé na jeho utlumení. Například. Tyhle reakce jsou ovlivněny prostředím, v němž člověk pobývá. Právě epigenetika vysvětluje teoreticky vznik psychosomatických nemocí - protože chování třeba rodičů - vede k upevnění té genové exprese, kterou mají oni sami. Takže matka astmatička vychovává syna - také astmatika, protože svým chováním v něm aktivuje tu genetickou výbavu, kterou má ona sama.Z pohledu epigenetiky tedy - pan profesor Zrzavý má pravdu. Je úplně jedno, zda-li je krajina fragmentována dálnicí nebo jinak - na genovou expresi to nemá vliv. Leda, že by se přes dálnici plazila jedna užovka za druhou, pak by toto chování pravděpodobně exprimovaly geny - kterým bychom mohli říkat šestý smysl (opatrnosti, rychlosti, drzosti,...). Užovky z jihu pravděpodobně budou mít exprimovánu úplně jinou genetickou informaci (při stejném genomu) a proto by se jim na severu nelíbilo, nebo by dokonce uhynuly. A naopak, užovky z podobných přírodních podmínek - opět nic nového do genomu nepřinesou - neboť exprimují stejné fenotypové znaky. Existuje tady přenos z generace na generaci - právě tím, že stejné prostředí vede k expresi stejné informace - tedy ke stejnému fenotypu jako projevu genotypu. A to prosím platí i u smrků na Šumavě. Prostředí poněkud extrémnějších klimatických podmínek vede k expresi genů - které zajistí aklimatizaci. Ta se děje již během let přenosem z buňky na novou buňku a mízou. Takže starý zdravý smrk je zcela jistě aklimatizován lépe nežli Schwarzenberky vysázená - a poměrně mladá nedochůdčata. Hruška, Křenová, Šantrůčková, Krejčí, Kindlmann, Sehnal, Fanta, Miko, Bursík a další se zasloužili o to, že genetická informace, která se právě epigenetickými mechanismy přenášela nejen z generace na generaci, ale zajišťovala i ekosystémovou rovnováhu tím, že byla exprimována jen ta část informace, která byla pro dané prostředí vhodná - i v jsoucích 400-600 let starých "klimaxových" smrčinách - tak ti "vědci" a "ministři" se zasloužili o to, že tato epigeneticky přenášena informace již prakticky neexistuje, neboť 83% horských smrčin na Šumavě podlehlo kůrovci a z menší části bylo vyrubáno také kvůli kůrovci. Veškeré selekční tlaky se budou muset odvíjet znovu - a to nepotrvá roky, ale opět celá staletí. |
