je to pizza?Autor: Gary Hershorn / Getty
krysy z New Yorku nejsou nic, pokud nejsou přizpůsobivé. Jedí pizzu, párky v rohlíku-dokonce i saláty – a obývají téměř každý kout pěti čtvrtí, od tunelů metra po pískoviště na hřišti.
jejich genomy nyní nabízejí vodítka pro schopnost krys dobýt města, jako je New York, kde se předpokládá, že jsou asi 2 miliony tvorů. Ve studii 1 zveřejněné na bioRxiv Tento měsíc genetici identifikovali desítky genů zapojených do stravy, chování a pohybu, které by mohly pomoci newyorským potkanům prosperovat.
„jako evoluční biolog i Newyorčan nemohu pomoci, ale jsem ohromen způsoby, jak se krysy přizpůsobily městskému prostředí,“ říká Arbel Harpak, populační genetik na městské Kolumbijské univerzitě. Společně vedl studii s evolučními Biology Jasonem Munshi-Southem na Fordham University v Armonku v New Yorku a Pleuni Pennings na San Francisco State University v Kalifornii.
před hledáním ochranných známek evoluce u potkanů v New Yorku je vědci nejprve museli chytit. V letech 2014 až 2015 shromáždil tým Mushin-South, který se specializuje na vývoj měst a ekologii, téměř 400 hnědých krys (Rattus norvegicus) z celého města a nalákal je do pasti se směsí slaniny, arašídového másla a ovsa. Vědci pak sekvenovali plné genomy 29 těchto krys — všechny z Manhattanu-a porovnali je s dříve sekvenovanými genomy krys z venkovské severovýchodní Číny, předpokládaného rodového domu hnědých krys2.
genetická variace
Harpakův tým pak hledal oblasti genomu obsahující variace, které by mohly být pro krysy v New Yorku tak prospěšné, že se rychle staly běžnými mezi místními populacemi. Evoluční proces-známý jako selektivní zametání-se také stal u lidí, například k šíření genových variant, které umožňují některým lidem trávit mléko jako dospělí.
skenování vytvořilo seznam desítek genů, které obsahovaly podpis selektivního zametání u potkanů. Geny zahrnují některé spojené se stravou, chování a mobilita-potenciálně odrážející výzvy, a potěšení, života ve Velkém Jablku. I když je lákavé spekulovat, že CYP2D1, gen, který tým identifikoval a který může být důležitý pro detoxikaci rostlinných sloučenin, by mohl pomoci městským potkanům vychutnat si kale saláty, vědci zatím nemohou říci, jak tyto genomické znaky ovlivňují biologii zvířat.
Harpak vidí seznam svého týmu jako výchozí bod pro budoucí výzkum. Testy na transgenních laboratorních potkanech by například mohly vysvětlit, zda změny genu, který se podílí na růstu nových neuronů, změnily chování potkanů, nebo zda jiné geny, které tým identifikoval spojené s metabolizací sacharidů a cukru, mohly ovlivnit stravu potkanů.
je zajímavé, že některé geny, které vědci identifikovali, se podílejí na zapojení mozku, říká Andrés Bendesky, evoluční genetik a neurovědec v Kolumbii. Vědci předpokládali, že zvířata by se mohla přizpůsobit novým prostředím změnou jejich nervových obvodů, ale Bendesky říká, že to ještě nikdo neprokázal.
měnící se časy a měnící se místa
Harpak říká, že on a jeho kolegové doufají, že určí, kdy došlo k selektivním zametání, při pohledu na DNA z newyorských krys devatenáctého století. Plánují chytit krysy z jiných měst, aby zjistili, zda se jejich genom vyvinul stejným způsobem jako u potkanů v New Yorku.
na základě jedné nedávné zkušenosti evoluční biolog Hopi Hoekstra očekává, že budou existovat alespoň určité rozdíly v genetických adaptacích potkanů z jiných měst. Asi před měsícem se Hoekstra, která je na Harvardské univerzitě v Cambridge v Massachusetts, pokusila chytit krysu ve sklepě svého domu. „Byl jsem jako,“ tato krysa si vybrala špatný dům.“, „říká Hoekstra, který studuje genetiku divokých hlodavců. „Byl jsem chytání krys 25 let.“
po týdnech, kdy se nepodařilo chytit viníka, zavolala deratizátora, který jí řekl, že používá špatnou návnadu pro Cambridge krysy, které dávají přednost Dunkin ‚ Donuts pečivo a Slim Jims, sušené klobásy, přes pasti s arašídovým máslem, které nastavovala. Deratizátor vyplnil díru, kterou Hoekstrova krysa používala ke vstupu do jejího suterénu, ale nyní sbírá Cambridge krysy pro analýzu DNA. „Když vyšel papír, prostě to cvaklo. Samozřejmě tam byly rozdíly. Místní deratizátoři vědí, že jsou jiní, “ říká Hoekstra.