Výzkum motýlů
Genetika
Někteří motýli vypadají navlas stejně, a přesto jde o dva zcela odlišné druhy, které se ani spolu nekříží. Takzvané kryptické druhy se dnes spolehlivě odliší hlavně díky genetice - a jeden z nejznámějších příkladů žije i u nás.
Co je DNA barcoding
DNA barcoding je metoda, která k určení druhu využívá krátký, standardizovaný úsek DNA - u živočichů nejčastěji zhruba 650 párů bází z mitochondriálního genu COI (cytochrom c oxidáza I). Tenhle úsek funguje podobně jako čárový kód v obchodě: u naprosté většiny druhů je jeho sekvence natolik odlišná, že podle ní lze jedince bezpečně zařadit ke správnému druhu, i když si jsou navenek k nerozeznání podobné.
Právě díky genetice se v posledních desetiletích ukázalo, že řada motýlů, kteří byli dlouho považováni za jeden druh, jsou ve skutečnosti takzvané kryptické druhy - geneticky i reprodukčně oddělené populace, které se ale navenek téměř neliší. Rozdíl mezi nimi bývá vidět až na detailech, jako je stavba genitálií, počet chromozomů nebo právě sekvence DNA.
Samotná genetika ale morfologii nenahrazuje, spíš ji doplňuje. Podle rozsáhlé studie švýcarské motýlí fauny dokázal samotný DNA čárový kód spolehlivě určit asi 90 % tamních druhů; kombinace klasického morfologického určování s genetikou dosahovala přesnosti přes 96–98 %.
Příklad z Česka
Jedním z nejznámějších případů žije přímo v atlasu tohoto webu - bělásek luční (Leptidea juvernica). Ještě donedávna byl u nás mylně uváděn pod jménem bělásek podobný (Leptidea reali), dokud chromozomové a molekulárně-genetické studie po roce 2010 neukázaly, že takzvaný komplex Leptidea sinapis ve skutečnosti tvoří tři samostatné druhy: Leptidea sinapis, Leptidea reali a Leptidea juvernica.
Druh Leptidea reali v užším smyslu žije jen ve Španělsku, jižní Francii a jižní Itálii - populace, které byly dřív pod tímto jménem hlášeny z Česka i většiny zbytku Evropy, patří ve skutečnosti k druhu Leptidea juvernica.
Bělásek luční se od blízce příbuzného běláska hrachorového (Leptidea sinapis) navenek téměř neliší - spolehlivě je od sebe lze odlišit jen rozborem genitálií, případně genetickou analýzou.
Příklad ze světa
Jedním z nejcitovanějších příkladů použití DNA barcodingu u motýlů je studie soumračníka Astraptes fulgerator z Kostariky, kterou v roce 2004 publikoval tým kolem Paula Heberta. Kombinací 25 let terénních pozorování, morfologie a analýzy genu COI u 466 jedinců ukázali, že jde ve skutečnosti o komplex nejméně deseti odlišných druhů.
Dospělí motýli si byli navzájem velmi podobní a jejich genitálie se vůbec nelišily - jednotlivé druhy prozradily až housenky, které se živí odlišnými rostlinami a navzájem se i vzhledově liší.
Tento závěr je zároveň dobrou ukázkou toho, že genetické určování druhů není neomylné a je předmětem vědecké diskuze - část odborné komunity později původní závěr o deseti druzích zpochybnila a navrhla jeho revizi.
Zajímavosti a fakta
- DNA čárový kód motýla je jen krátký úsek jednoho mitochondriálního genu (COI) o délce kolem 650 písmen genetického kódu - a přesto z něj lze spolehlivě určit naprostou většinu druhů.
- Bělásek luční byl v Česku dlouho hlášen pod špatným jménem (Leptidea reali) - skutečný druh s tímto jménem přitom žije jen ve Španělsku a v jižní Francii a Itálii.
- U kostarického soumračníka Astraptes fulgerator vypadají dospělci deseti geneticky odlišných druhů prakticky stejně - poznat je jde jen podle housenek a jejich živných rostlin.
- Kombinace klasického určování podle vzhledu s genetickou analýzou je přesnější než kterákoli z metod samotná - genetika tradiční taxonomii spíš doplňuje, než nahrazuje.