Podivná žába dostala zuby dvakrát

Jak vyplývá z jejich českého jména, jsou to vačnaté rosničky. Pět rodů spojuje zvláštní způsob péče o potomstvo: na rozdíl od všech ostatních žab nosí vajíčka i vylíhlé pulce na vlastních zádech.

Asi šedesát druhů rodu vakorosniček (Gastrotheca) jde v rodičovské péči ještě dál. Samičky některých druhů mají kožní vak jako klokani, jen s tím rozdílem, že je umístěn na zádech. Oplodnění vajíček se odehrává na samiččině zadečku, odkud je pak sameček předními končetinami dostrká do poněkud výše na zádech samičky umístěnému vaku. Ten je uvnitř pokryt jen slabou pokožkou, takže vajíčka mohou být kyslíkem vyživována přímo z matčiny cévní tkáně.

Jiné druhy rodu kladou vajíčka do vrstvy spadaného listí, kde snůšku hlídá sameček. Vlhkost této pralesní vrstvy stačí pro uzrání vajíček, ale už ne pro další život v podobě pulce. Proto si sameček většinu drobotiny naloží do dvojice vaků, které má pro změnu na břiše. Pulců ale bývá příliš mnoho na to, aby se tam vešli všichni. Ti, kteří se do vaků nevešli, většinou zahynou, ty šťastnější sameček nosí pod břichem několik týdnů, až dospějí a přemění se v malé žabičky, schopné samostatného života.

Mezi vakorosničkami je ale jeden druh, který má ještě jednu zvláštnost. Vakorosnička Guentherova (Gastrotheca guentheri) je jediná žába na světě, která má zuby v horní i dolní čelisti. Všechny ostatní žáby, respektive jejich předkové, o ozubení dolní čelisti přišly před 230 milióny lety.

„Porovnávali jsme novými statistickými metodami data z fosilních exemplářů a sekvencí DNA,“ napsal letos v lednu v časopise Evolution John Wiens z Univerzity Stony Brook ve státě New York. „Výsledky ukázaly, že žáby ztratily spodní zuby před více než 230 milióny lety, ale u druhu G. guentheri se během posledních 20 miliónů let objevily znovu.“

„Porovnávali jsme novými statistickými metodami data z fosilních exemplářů a sekvencí DNA,“ napsal letos v lednu v časopise Evolution John Wiens z Univerzity Stony Brook ve státě New York. „Výsledky ukázaly, že žáby ztratily spodní zuby před více než 230 milióny lety, ale u druhu G. guentheri se během posledních 20 miliónů let objevily znovu.“ Je to odvážné tvrzení, protože podle Darwinovy teorie evoluce je těžko představitelné, že se vlastnosti, které se během vývoje ztratily jako nepotřebné, mohou objevit znovu.

Tento princip je mezi evolučními biology uznáván jako Dollův zákon. Jenže objev historie zubů jednoho druhu vakorosniček platnost zákona ohrožuje.

„Ztráta mandibulárních zubů (v dolní čelisti) u G. guentheri a jejich znovuobjevení představuje velmi silný důkaz pro kontroverzní myšlenku, že komplexní anatomické vlastnosti, které byly během vývoje odstraněny, se mohou vrátit, a to dokonce po stovkách miliónů let.“

Wiens uvedl, že vzhledem ke skutečnosti, že žáby vždycky měly zuby v horní čelisti, „obecný mechanismus umožňující vznik zubů“ nikdy neztratily.

Podle vědce nejde o opětovné vyvinutí zubů, ale o probuzení existující schopnosti.

V posledních letech se objevily odborné statě o podobných evolučních smyčkách i u jiných živočichů. Například strašilky, větvičkám podobný hmyz řádu Phasmatodea, mají zřejmě rovněž „podruhé“ vyvinutá křídla, nejasný je původ lastur u mořských přílipek, larválního stadia u mloků nebo různého počtu prstů u ještěrek.

Podobným vývojovým „zakopnutím“ matky přírody je i případ velryby, která ze světových oceánů zmizela už před 25 milióny let. V roce 2006 nález popsal Erich Fitzgerald z univerzity Monash v australské Victorii v časopise Proceedings of Royal Society B.

Objev byl jako mnoho jiných dílem náhody. Australský mladík jménem Staum Hunter v roce 1996 při surfování narazil na mělčině na balvan. Kámen vypadal podivně, a tak na

něj upozornil známé. Zpráva se donesla až k biologům, kteří v něm poznali zkamenělinu. Paleontologové pak v balvanu identifikovali fosílii malé velryby.

Při podrobném zkoumání zjistili, že se jedná o příslušníka podřádu kosticovců (Mysticeti), které spolu s ozubenými (Odontoceti) tvoří řád kytovců (Cetacea), mořských savců. Jedna podstatná věc však nehrála. Velryba jakožto kosticovec měla mít v tlamě hřebenu podobné třásňovité kostice, výrůstky tvořené nikoli kostní hmotou, ale keratinem – rohovinou, vyrůstající na horní čelisti. Místo toho ale měla v obou čelistech velké jednotlivé zuby.

Podle tehdejších poznatků se první kytovci objevili asi před 50 milióny lety a po dalších 15 miliónech let se podle způsobu přijímání potravy rozdělili na ozubené (kosatky, vorvani, delfíni, narvali) a kosticovce („pravé“ velryby, plejtváci). Zatímco skuteční dravci, lovící ryby, chobotnice a sépie si zuby zachovali, druhá skupina, specializovaná na drobné korýše, přestala velké zuby potřebovat, protože stačilo vodu s drobnými korýši „přecedit“ přes okraj tlamy. Musí tedy mít obrovskou tlamu.

Ozubené velryby aktivně loví, spíš než velkou tlamu potřebují rychlost a jsou proto (až na vorvaně) menší, a k vyhledávání kořisti používají echolokaci – vydávají zvuky o vysoké frekvenci a podle charakteru odražených zvukových vln jsou schopny přesně určit vzdálenost, velikost i tvar kořisti; k zesílení přijímaných zvuků jim slouží zvláštní asymetricky uložený tukový útvar v hlavě, zvaný meloun. Kosticovci ho nemívají, stejně jako k vyhledávání potravy nepoužívají echolokaci.

„Specializované znaky kostry zkoumané fosílie jednoznačně určily živočicha jako kosticovce, ale museli jsme konstatovat, že tento příslušník skupiny neměl schopnost živit se filtrováním vody,“ napsal Fitzgerald s tím, že velryba, nazvaná na počest objevitele Janjucetus hunderi, podle tvaru lebky musela být schopna slyšet vysokofrekvenční zvuky.

Současné kosticovité velryby mají sluchové orgány naopak uzpůsobené pro detekci hlubokých zvuků. Ty jim slouží k dorozumívání, ale nejsou vhodné pro echolokaci. Na druhé straně měl janjucetus nezvykle velké oči, takže k vyhledávání potravy mohl používat spíše zrak.

Příroda si zřejmě nebyla jistá, kterou cestou se má se dvěma skupinami kytovců dát, a tak na zubaté a okaté velrybě vyzkoušela, jestli nebude lepší vrátit se k osvědčenému vývojovému modelu. Nebylo.