Oficiální časopis Akademie věd ČR

 


Z monitoringu tisku

 

Akademický bulletin 2010–2015

Plakat_obalky_web.jpg



Stopy AB v jiných titulech

Stopa AB v dalších médiích a knižních titulech

Abicko  > archiv  > 2003  > září  > obsah

Otázky evoluce buňky

Obrázek k článku 

Vědci pátrají po stopách života na jiných planetách, rozsáhlé experimenty se snaží zachytit signály mimozemských civilizací přicházející k nám z hlubin vesmíru, sám počátek života zde na Zemi však pro nás zatím zůstává zahalen tajemstvím. Byl jeho vznik zákonitý, nebo náhodný? Jak vznikly první prebiotické struktury? Jakými kroky a kdy se z nich vyvinulo to, co dnes označujeme za "živý organismus"? Těmito tématy se zabýval seminář Otázky evoluce buňky, který uspořádal v červnu tohoto roku v Brně Hlavní výbor Československé biologické společnosti jako další z řady podobných akcí věnovaných otevřeným otázkám biologie.
Cílem bylo na základě nejnovějších poznatků a hypotéz přispět k formování představ o tom, jak buňka vznikla a jak se dále vyvíjela. Proč bylo zvoleno právě toto téma? Prof. MUDr. Oldřich Nečas, DrSc., z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně, vysvětluje:

Hlavním cílem těchto seminářů je diskutovat o otázkách, které nejsou vyřešeny a zůstávají otevřené; prezentovat nová fakta korigující dosavadní představy, ale nevyhýbat se ani kontroverzním názorům. Otázka evoluce buňky je jedním z témat vhodných pro diskusi, poněvadž se stále objevují nové představy doplňující pohled na to, jak se eukaryontní buňka zhruba dvě miliardy let vyvíjela.

Jaká je dnes definice buňky, co je buňka z pohledu vědců?

Podle buněčné teorie, k jejíž formulaci přispěl i J. E. Purkyně, je buňka elementární živou soustavou strukturní, funkční a reprodukční. Když ponecháme stranou viry, u nichž je stále sporné, zda patří mezi živé systémy, pak neznáme organizovanost života jinou než právě organizovanost buněčnou. I všechny mnohobuněčné organismy jsou různě složitou soustavou buněk.

Co je vlastně život, kdy a jak vznikl? Vznikly nějaké prebiotické struktury na Zemi na více místech, nebo jen na jednom místě, či dokonce vznikly mimo Zemi?

Zatím nevíme, jestli jsou dnešní buňky potomci nějaké jedné prabuňky, to znamená, zda je vývoj buňky monofiletický, nebo jestli to život „zkoušel“ více různými cestami, které se pak ukázaly jako nevhodné. Ovšem tyto soustavy už neexistují a nemáme šanci se o nich něco dozvědět, zmizely beze stopy. Převažuje teorie, že všechny buňky mají jeden společný základ, společného "předka". Nejdříve se vyvíjely poměrně jednoduché buňky prokaryontní, podobné např. dnešním bakteriím. Teprve později, asi před dvěma miliardami let, vznikaly buňky složitější, tj. buňky eukaryontní, které jsou základem všech rostlin, živočichů i hub, a to jakousi kombinací, tj. fúzí několika prokaryontních buněk různých typů. Například mitochondrie eukaryontní buňky jsou původně bakterie, jež ztratily některé charakteristiky bakterií, ale zůstala jim část původních genů, které odpovídají bakteriálním genům. Část mitochondriálních proteinů je však kódována také geny, které jsou v jádře. Je otázkou, jak se tyto geny přestěhovaly z původně prokaryontního genomu do genomu jaderného. Tuto tzv. endosymbiotickou teorii vyslovila jako první Lynn Margulisová a je obecně přijímána. Doznává však stále dalšího upřesnění. Např. v původní formulaci endosymbiotické teorie byla vyslovena domněnka, že pohybové funkce buňky vznikly fúzí nějakých motilních prokaryontů s jiným prokariontem, který tyto funkce neměl. Tuto část endosymbiotické teorie je nutné opravit, poněvadž podstata motility eukaryontních buněk je zcela jiná než podstata motility buněk bakteriálních. U bakteriálních buněk jsou cirkulární motory, jež máme dnes v mitochondriálním aparátu v tzv. F1, F0 komplexu, který syntetizuje ATP. Motilita eukaryontních buněk má asi jiný původ, který souvisí s mechanismy regulujícími nebo uskutečňujícími dělení původně prokaryontních buněk. Z nich se vyvinul tzv. cytoskeletální systém, jenž je dnes jednak zodpovědný za dělení buňky, za mitózu, jednak je nositelem – prostřednictvím molekulových motorů – všech motilních funkcí nejenom buňky, ale i mnohobuněčných organismů.

Jak hledají vědci odpovědi na otázky, jež jste naznačil? Říkal jste, že spousta důkazů o tom, jak probíhal prebiotický vývoj, dnes už neexistuje...

Nejpřesvědčivějšími důkazy jsou mikrofosilie. Za určitých okolností je možno najít "zkameněliny" buněk, které žily před 3,5 miliardami let. Pak jsou zde další paleontologické doklady ukazující, jak to vypadalo aspoň po morfologické stránce. Ale tím hlavním přístupem je dnes tzv. molekulární taxonomie, kdy např. srovnáváním genomů, sekvencí nukleotidů v DNA, můžeme usoudit na evoluční souvislosti a extrapolovat až na začátek primitivních buněk. Otázkami prebiotického vývoje se tento seminář nezabýval, neboť tato oblast se nám zdála dosti spekulativní.

JANA OLIVOVÁ