Student World

***pravidelné páteční přetištění staršího článku

Představte si, že určitý mikroorganismus využívá ke svému šíření mechanismu, při kterém pronikne do hostitelova vajíčka. Pokud se mu to nepodaří, svého hostitele de-facto zabije.

Neinfikovaným hostitelským organismům se alespoň pokusí zabránit v rozmnožování. Jaké prostředky používá parazit k dosažení svých cílů?

Podívejte se na následující tabulku.

******* (samička+)
(sameček+) +
(sameček-) +

******* (samička-)
(sameček+) x
(sameček-) –

Znaménko plus v tabulce znamená, že hostitelský organismus je infikován, znaménko – pak vyjadřuje opak. Uprostřed tabulky se pak nacházejí potomci páru. Jaké jsou možnosti?

Pokud se potká zasažený sameček a zasažená samička, bude zasažené i jejich potomstvo. Pokud se setká pozitivní samička s negativním samečkem, bude potomstvo pozitivní – mikroorganismus vnikne do vajíčka. Jestliže se setká negativní sameček i samička, bude potomstvo samozřejmě negativní, neboť prostě není co přenést.
Nejzajímavější je však případ označený v naší tabulce jako “x”. Protože parazit se nepřenáší spermií, bude v tomto případě potomek nezasažený. Z hlediska parazita je však takové řešení očividně nevýhodné. Řekněme, že ekosystém uživí pouze určité množství jedinců hostitelského organismu – parazit má zájem, aby byl mezi nimi co nejvíce zastoupen i on sám. Pokusí se tedy neinfikované jedince vybít – v případě “x” prostě k početí nedojde a potomek bude ihned zabit. V další generaci tak nenakažené hostitelské organismy nebudou moci konkurovat nakaženým.
Konkrétně se to zrealizuje tak, že mikrob sice nedokáže vniknout do spermie, ale vytvoří určitý toxin, který spermie ponese. Pouze samotná bakterie bude přitom schopná vytvářet antitoxin, přežijí tedy pouze nakažená vajíčka. Nakažený sameček bude moci mít děti pouze s nakaženými samičkami. Pokud ovšem není nakažen ani jeden z páru, nemůže bakterie oplodnění nijak zabránit.

Jak se situace bude vyvíjet dále? Ve chvíli, kdy bakterie prosytí celou populaci hostitelského organismu, ztratí náhle tvorba toxinu smysl. Dojde k mutaci, při které se toxin přestane tvořit a proti této mutaci nebude působit selekce. Ba co víc, bakterie s redukovaným genomem (která nebude schopna tvorby toxinu), se bude náhle rychleji reprodukovat a časem přeroste původní populaci.
Je však dobré si uvědomit, že mutace nazpět, tj. opět k tvorbě toxinu, je téměř nemožná – genom parazitů se už nadále nezesložiťuje. Mullerova rohatka se tedy dotočí a to se zřejmě nakonec stane parazitovi osudným. Hostitelský organismus, náhle nepronásledovaný toxinem, se parazita posléze zbaví – alespoň pokud se parazit nestal pro hostitele užitečným z jiného důvodu, v takovém případě by selekční tlak dále preferoval infikované organismy.

Další možná scénář: Hostitelský organismus se již na počátku souboje naučí parazita ošidit a dokáže antitoxin syntetizovat sám.

Zdroj: Přednáška Václava Hypši (katedra parazitologie na Biologické fakultě Jihočeské univerzity) konaná v rámci Biologických čtvrtků ve Viničné

autor Pavel Houser