Článek
„Příroda, toť zuby a drápy krvavé,“ prohlásil v polovině devatenáctého století anglický veršotepec Alfred Tennyson. Značnou popularitu si jeho citát vydobyl obzvláště po vydání Darwinova opus magnum O vzniku druhů přírodním výběrem (1859), poněvadž symbolizoval představu mnoha tehdejších badatelů o přírodě coby místě, kde nepřetržitě zuří lítý boj o přežití. Přestože i dnes máme tendenci na přírodu pohlížet prizmatem hesla „silnější vyhraje“, někdy, a vlastně docela často není vítězem ten fyzicky nejsilnější, nýbrž ten (byť se to nevylučuje), jehož síla pramení ze spolupráce s ostatními. Že to není vždy spolupráce dobrovolná, je věc jiná.
Symbióza a mutualismus
Termín symbióza označuje fyzicky blízké soužití dvou nebo více nepříbuzných druhů organismů, které může mít v závislosti na prospěšnosti daného vztahu několik podob. Pokud jeden profituje na úkoru druhého, označujeme jejich soužití jako parazitismus. Jestliže je vztah prospěšný pro jednoho a druhému nic nepřináší, ale ani mu neškodí, jde o komensalismus. No a pokud mají ze vzájemného soužití prospěch všichni (nemusí být jen dva), jedná se o mutualismus, na nějž se soustředí i tento článek.
Mutualistický vztah panuje například mezi některými mořskými tvory a bioluminiscenčními bakteriemi, díky kterým mohou tito tvorové světélkovat, což je pro ně v temném oceánu důležitý komunikační prostředek.
Sepiola kropenatá se vyskytuje v okolí Hajských ostrovů a žije v symbióze s bioluminiscenčními bakteriemi
Medové výpravy
Jedním z nejpopulárnějších příkladů mutualismu je kousek, který předvádí africká medozvěstka křiklavá, která se ráda láduje larvami či kuklami divokých včel. Sama by se ale k těmto pochutinám nedostala, proto potřebuje pomoct. A tu jí poskytují lidé. Traduje se, že když se medozvěstkám podaří upoutat pozornost člověka, poletují před ním a dovedou ho až k hnízdu. Následně je na řadě člověk, který včely omámí kouřem, aby ho nepobodaly, a sebere slaďoučký med. Poté rozbité hnízdo vyrabuje i medozvěstka.
Uvádí se, že stejným způsobem medozvěstka spolupracuje také s medojedem a část se tento vztah, opraný už v 18. století, bere jako daný. Přesvědčivé důkazy z přírody ale chybí. Podle všeho medozvěstky jen využívají příležitosti z hnízd jen vyberou to, co v nich zůstalo po medojedech, kteří museli odvést veškerou práci.
Houby i sasanky
Velice důležitá je symbióza pro mnoho rostlin, které žijí v úzkém spojenectví s houbami. Tomuto typu mutualismu se říká mykorhiza a uvádí se, z něj těží kolem 80 až 90 % všech rostlin. Spolupráce obou organismů spočívá v tom, že houba svými vlákny vytváří v půdě rozsáhlou síť, která odsává potřebné živiny (zejména fosfor a dusík) a tyto látky s rostlinou směňuje za cukry, jež rostlina vyrábí pomocí fotosyntézy. Mykorhiza má podle všeho i jiné výhody, například rostlinu chrání před škůdci či toxiny rozptýlenými v půdě.
Za mutualistický lze považovat rovněž vztah mezi opylovači a rostlinami, byť někdy nabývá spíše charakteru komensalismu. Ne vždy totiž rostlina svému okřídlenému pomocníkovi za dobře odvedenou práci zaplatí (pylem či nektarem).
Mutualistické vztahy najdeme i v moři. Příkladem mohou být ryby klauni, které se ukrývají mezi žahavými chapadly sasanek (sami klauni se díky slizovitému povlaku nepopálí), za což jim platí zbytky od večeře. Celkem dobrý obchod, ne? Ochranu, dokonce přenosnou, sasanky poskytují též rakům poustevníčkům, kteří si je umisťují na své schránky, a dokonce je při výměně schránky přestěhují na nový domov.
Bakterie vládnou světu
Častými účastníky mutualistických vztahů bývají bakterie. Známým příkladem jsou hlízkové bakterie, které žijí v kořenových hlízkách bobovitých rostlin, a svým hostitelům za byt a stravu poskytují dusík, který na rozdíl od rostlin umí vázat přímo ze vzduchu. Zajímavý symbiotický vztah panuje mezi bakteriemi a některými hlubokomořskými organismy, kteří si chovají si v žábrách, na těle či ve speciálním orgánu zvaném trofozom vlastní bakterie a výměnou za uhlík jim poskytují pohodlné ubytování.
Bakterie najdeme rovněž v trávicím traktu řady býložravců (přežvýkavců, klokanů či termitů), kteří na rozdíl od svých jednobuněčných nájemníků nedokážou trávit celulózu. Mikrobi jim s tím nestravitelným soustem milerádi pomáhají. Nejenže se sami dobře nadlábnou, ale zároveň jsou v dokonalém bezpečí.
Mikroby máme ve střevech i my a rozhodně jsou nám také ku prospěchu. O tom už jsem ale psal jinde, stejně jako o parazitech, které tu proto rovněž vynechám a odkážu na předchozí článek.
Uklízecí firma a ostatní
Existuje ještě celá řada dalších příkladů mutualismu. Skvělým příkladem jsou ryby čističi (nejznámější jsou pyskouni), kteří svým zákazníkům ožírají starou kůži, nebo ptáci (například klubáci), kteří různým savcům vyzobávají ze srsti přisátá klíšťata a další nepříjemné parazity (viz obrízek výše).
Buvol africký s volavkou rusohlavou, Botswana
Na závěr této malé exkurze do světa mutualismu (příkladů samozřejmě existuje mnohonásobně více, cílem článku bylo upozornit na princip) můžeme zmínit ještě šestičetné korály, kteří žijí v mutualistickém vztahu s jednobuněčnými eukaryotickými obrněnkami. Ty jsou schopné fotosyntézy a za klidný domov se korálům odvděčí produkty své fotosyntézy. Díky tomu mohou koráli zdárně růst i v málo úživných v oblastech.
Fáma?
V populární literatuře se mnohdy uvádí, že malý ptáček kulík nilský žije v symbióze s krokodýly, kterým vlétne do tlamy (již plaz drží poslušně otevřenou jako u zubaře) a vybírá odtud uvízlé kousky masa. Zdá se však, že tento vztah je pouze notně přiživovaným mýtem, který postrádá oporu v odborné literatuře.
Pra-pra-pravěká perlička
Pozoruhodným důsledkem symbiózy může být takzvaná symbiogeneze, tedy proces postupného prohlubování symbiózy, který vede až ke splynutí organismů za vzniku evolučně nové entity (organismu, orgánu). Jedním z nejznámějších výsledků symbiogeneze je eukaryotická buňka, která je typická pro všechny prvoky a mnohobuněčné živočichy. Podle teorie sériové endosymbiózy, kterou v šedesátých letech minulého století postulovala slavná americká bioložka Lynn Margulisová, vznikla eukaryotická buňka sloučením několika bakteriálních buněk.
Zpočátku se Margulisová potýkala s kritikou, ale později daly výzkumy její teorii za pravdu. Ukázalo se, že některé buněčné organely, konkrétně mitochondrie a plastidy, mají svou vlastní DNA, která jasně ukazuje na jejich bakteriální původ, respektive na skutečnost, že kdysi dávno byly zřejmě jen symbionty jakési „proto-eukaryotické“ buňky a posléze se staly její nedílnou součástí. Zásadní význam objevu tkví v tom, že přinesl naprosto unikátní svědectví o symbióze coby významném evolučním činiteli (bez eukaryotické buňky by nevznikly mnohobuněčné organismy, potažmo život, tak jak jej známe), což si v poslední době uvědomuje i stále více vědců.
Zkazky o ptácích, kteří krokodýlům čistí zuby, jsou poměrně staré, časopis Popular Natural History, 1909
Zdroje a náměty ke čtení:
Dean, W. R. J., Siegfried, W. R., & Macdonald, I. a. W. (1990). The fallacy, fact, and fate of guiding behavior in the Greater Honeyguide. Conservation Biology, 4(1), 99–101. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.1990.tb00272.x
John Archibald: 1 + 1 = 1: Rovnice života a symbiotická ®evoluce. Vyšehrad, 2017.
Ivan Čepička, Filip Kolář, Petr Synek: Mutualismus: vzájemně prospěšná symbióza. Text k biologické olympiádě 2007–2008.
Charles Darwin: O vzniku druhů přírodním výběrem. Academia, 2007.
Josef Lhotský: Symbiotický vesmír. Biologický horizont událostí. Academia. 2014.
Lynn Margulis: Symbiotická planeta: Nový pohled na evoluci. Academia, 2004.
Pavel Pecháček: Hranice života. Edika, 2023
