Význam pohlavního dimorfismu v přírodě

Přirozený výběr je jednou ze základních úvah Charlese Darwina o principu evoluce, která při vývoji druhu operuje s posunem fenotypových znaků směrem ke zvýšené adaptaci jedince a jeho potomků. V přírodě přežívají a rozmnožují se jen nejlépe adaptovaní jedinci, jejichž potomci jsou jim podobní. Tedy pravděpodobně adaptovaní stejně jako rodiče. To je podle Darwina hlavní hnací motor evoluce, který popsal ve své známé knize O původu druhů přirozeným výběrem.

Předpoklady pro fungování přirozeného výběru jsou hlavně: dědičnost znaků, 2 a více různorodých potomků a evolučně stabilní strategie. Existuje několik typů přirozeného výběru (selekce). Každá se však může dělit principem tvrdé a měkké selekce.

• Měkká selekce eliminuje z populace takové jedince, kteří nedosahují hodnoty určitého znaku (například 25 % nejmenších jedinců), nedá se z ní utéct.
• Pohlavní - vede ke vzniku druhotných pohlavních znaků a pohlavního dimorfismu.
• R - selekce - tento typ selekce upřednostňuje jedince se schopností rychlého rozmnožování.
• K - selekce - upřednostňuje jedince se schopností konkurovat ostatním jedincům.
• Frekvenčně závislý - je pravděpodobně jedním z nejdůležitějších mechanismů na udržení polymorfismu v populacích. Tento typ je uváděn takto: „zdatnost nositelů určité alely závisí na jejich četnosti v populaci“. Krásný příklad existuje v modelu dravec a kořist, při kterém dravec loví kořist, která má větší četnost (větší zastoupení určité alely v populaci), ale častým lovem jí ubývá. V určitý moment se četnost zlomí, a začne být více četná kořist s jinou alelou, která byla před tím "vzácná" (apostatický výběr).
• Nebo v tzv. individuální - o přežití jedince rozhodují jeho vlastnosti a kvality.
• Skupinová - přežití jedince závisí na schopnosti přežít u celé skupiny (tlupy, hejna).
• Příbuzenská - výskyt u příbuzných jedinců.

Hlavní příčinou zpochybňování přirozeného výběru jako hybatele evoluce je rozdíl mezi selektovaným fenotypem a dědičným genotypem. Mnoho zevních znaků je ovlivňováno působením interakce genů a negenetickými faktory, epigenetikou. Při komplexním pohledu na dědičnost znaků není obtížné uvažovat o přirozeném výběru jako o velmi hrubém nástroji evoluce, ale pro vyjádření vztahu přirozeného výběru k diferenciaci nových druhů zatím nemáme dostatečné znalosti.

Určování pohlaví ptáků pomocí DNA

Určování pohlaví ptáků je pro mnoho druhů zásadní v oblasti chovu či ochrany ohrožených druhů. Na rozdíl třeba od savců, kde lze pohlaví snadno určit podle vnějších pohlavních znaků, je u ptáků často obtížné rozeznat samce a samice pouze na základě jejich vzhledu (pohlavního dimorfismu). Tradiční metody, jako je pozorování chování nebo pohlavní dimorfismus, mohou být nepřesné nebo neúčinné.

Ptáci mají odlišný systém pohlavních chromozomů než savci. Zatímco u savců je určování pohlaví založeno na systému XY, kde samci mají pohlavní chromozomy XY a samice XX, u ptáků se používá systém ZW. Gen CHD1 (Chromodomain Helicase DNA Binding Protein 1) se nachází jak na chromozomu Z, tak i na chromozomu W.

Čtěte také: Ekologický význam srnce

To znamená, že samci, kteří mají dva chromozomy Z, budou mít dvě kopie genu CHD1 ze Z chromozomu, zatímco samice mají jednu kopii genu CHD1 z chromozomu Z a druhou z chromozomu W. Klíčovým rozdílem je, že CHD1 gen na chromozomu Z a W se od sebe liší v některých částech své sekvence.

Určení pohlaví pomocí DNA je přesná a relativně jednoduchá metoda založená na rozdílech délky specifické části genu CHD1 u obou chromozomů Z a W. Spočívá v izolaci DNA, PCR metodě, která namnoží potřebnou část genu CHD1 a v tzv. Vzorek DNA se může izolovat z různých materiálů. Nejčastěji se u ptáků izoluje z peří a krve, ale mohou to být i skořápky vajec či stěr ze zobáčku.

V případě peří se odebírá několik pírek z hrudníčku a pro izolaci DNA je důležitá folikulární část peří, tedy kořínek peří. Tato část obsahuje buňky s jádry, které obsahují genetický materiál. Někdy se po vytržení na kořínku peří objeví i stopa krve, která také obsahuje DNA a zvyšuje tedy množství materiálu pro izolaci DNA. Pak je nutné nechat pírko chvíli zaschnout.

Kromě této krve se pro izolaci DNA ptáků používá i krev odebraná z nožičky na sterilní vatový tampón či gázu. Tento odběr krve provádí veterinární lékař nebo osoba kvalifikovaná k takovým odběrům.

Výhody určení pohlaví ptáků pomocí DNA:

Čtěte také: Proč je ekologická výchova důležitá

• Rychlost: Výsledky lze získat relativně rychle.
• Do jisté míry šetrná k ptákům: Stačí malý vzorek peří nebo krve, což minimalizuje stres pro zvíře.
• Ornitologové: Pro sledování populace nebo pro vědecký výzkum, kde je často důležité přesné rozlišení pohlaví jedinců ve volné přírodě.

Použití genu CHD1 pro určování pohlaví ptáků představuje spolehlivý a rychlý způsob, jak získat přesné informace o pohlaví ptáků.

Reference

1. FLEGR, Jaroslav. Evoluční biologie. 2. vydání. Praha : Academia, 2009.
2. DARWIN, Charles. O vzniku druhů přírodním výběrem. Vyd. 3. Překlad Emil Hadač, Alena Hadačová, Hana Marsault-Rejlková. Praha: Academia, 2007, 579 s.
3. ZRZAVÝ, Jan, David Storch, Stanislav Mihulka Jak se dělá evoluce : od sobeckého genu k rozmanitosti života.
4. DARWIN, Charles O vzniku druhů přírodním výběrem. Vyd. 3.
5. Bello, N., Francino, O., & Sánchez, A. (2001). Isolation of genomic DNA from feathers. Journal of veterinary diagnostic investigation : official publication of the American Association of Veterinary Laboratory Diagnosticians, Inc, 13(2), 162-164.
6. Dawson Pell, F. S. E., Hatchwell, B. J., Ortega-Segalerva, A., Dawson, D. A., Horsburgh, G. J., & Senar, J. C. (2020). Microsatellite characterisation and sex-typing in two invasive parakeet species, the monk parakeet Myiopsitta monachus and ring-necked parakeet Psittacula krameri. Molecular biology reports, 47(2), 1543-1550.
7. Fridolfsson, A.-K., & Ellegren, H. (1999). A Simple and Universal Method for Molecular Sexing of Non-Ratite Birds. Journal of Avian Biology, 30(1), 116-121.
8. Griffiths, R., Double, M. C., Orr, K., & Dawson, R. J. (1998). A DNA test to sex most birds. Molecular ecology, 7(8), 1071-1075.
9. Huynen, L., Millar, C. D., & Lambert, D. M. (2002). A DNA test to sex ratite birds. Molecular ecology, 11(4), 851-856.
10. Nate W. Kahn, St. John, J., & Quinn, T. W. (1998). Chromosome-Specific Intron Size Differences in the Avian CHD Gene Provide an Efficient Method for Sex Identification in Birds. The Auk, 115(4), 1074-1078.
11. Russello, M. A., & Amato, G. (2001). Application of a noninvasive, PCR-based test for sex identification in an endangered parrot, Amazona guildingii. Zoo biology, 20(1), 41-45.

Čtěte také: Klíčová role bakterií v přírodě

tags: #význam #pohlavního #dimorfismu #v #přírodě

Oblíbené příspěvky:

• Problémy v Jablonci nad Nisou
• ČSOP Michle: Activities and Animal Protection
• Ekologické aspekty aviváže Lenor Verbena
• Příroda rovníkových ostrovů
• Vlastnosti a Výhody Eko Krabic na Pizzu