Hurikány změnily nohy ještěrek anolis. Vědci to poprvé změřili

Galerie fotek: Hurikány změnily nohy ještěrek anolis. Vědci to poprvé změřili

1 / 3

Méně ještěrek, jiná těla

Šest týdnů po prvním průzkumu stál tým znovu na stejných ostrovech. „Prošli jsme přesně stejné trasy jako minule. Ještěrek bylo rozhodně méně,“ popsal Donihue. Za dva dny nasbírali téměř stovku přeživších a změřili je stejným způsobem jako jejich předchůdce.

Rozdíl byl patrný a statisticky průkazný na obou ostrovech zároveň. Přeživší ještěrky měly v průměru větší přilnavé polštářky na prstech, takzvané lamely, které anolisům umožňují šplhat po hladkých listech podobně jako gekonům. Měly také relativně delší přední nohy. Tohle vědci očekávali: kdo se lépe drží, toho vítr tak snadno neodnese.

Jeden výsledek je ale zaskočil. Zadní nohy, konkrétně stehna, byly u přeživších kratší, ne delší. Přitom silné zadní nohy jsou pro ještěrku obvykle výhodou, pomáhají jí skákat za kořistí i před predátory.

Experiment s fukarem na listí

Aby záhadu rozluštili, udělali vědci něco, co by v grantové žádosti asi neprošlo. Koupili silný elektrický fukar na listí, zabalili ho do zavazadel a odvezli na Pine Cay. Tam posadili zhruba čtyřicet ještěrek na tenkou tyčku, která připomínala větvičku, a pomalu zvyšovali rychlost větru. Za tyčkou byla napnutá síť, do které zvířata nakonec bez úhony odletěla.

Videozáznamy ukázaly, jak ještěrky v bouři doopravdy bojují o život. Neskáčou, nesnaží se utéct. Otočí se na závětrnou stranu větve, přitisknou se a drží. Přední nohy mají přitažené k tělu v aerodynamické poloze. Zadní nohy ale trčí do strany a chytají vítr jako plachta. Jakmile se zadní polovina těla utrhne a vlaje ve vzduchu, ještěrka během chvíle povolí úplně.

Delší a hmotnější stehna tedy v hurikánu nejsou výhodou, ale přítěží. Nabízí větru víc plochy. Studie vyšla v roce 2018 v časopise Nature a autoři ji označili za první doklad, že hurikány mohou působit jako síla přírodního výběru.

Opatrnost, nebo evoluce?

Zkušený evoluční biolog Jonathan Losos z Washingtonovy univerzity v St. Louis, který na studii spolupracoval, přiznával slabá místa. Ještěrky nebyly individuálně označené, takže nikdo nemohl s jistotou říct, která konkrétní zvířata přežila. „Možná hurikán přinesl ještěrky s většími polštářky a kratšími zadními nohami z jiného ostrova,“ připustil. Nebo jim samotné křečovité držení větví přední končetiny nějak protáhlo. „Tyto možnosti nemůžeme vyloučit, protože studie vznikla díky šťastné náhodě. Přesto se přírodní výběr vyvolaný hurikánem zdá jako nejlepší vysvětlení,“ uvedl.

Klíčová otázka zněla: předají přeživší své vlastnosti potomkům? Jen pokud ano, jde o evoluci, ne o pouhé přerozdělení toho, kdo měl štěstí.

Donihue se proto na ostrovy vrátil o rok později a změřil novou generaci, tedy mláďata narozená přeživším. Jejich polštářky na prstech byly stále výrazně větší než u populace před bouří a zhruba stejně velké jako u rodičů. „Ty ještěrky s velkými polštářky, které bouři přežily, zřejmě tuto vlastnost předaly další generaci,“ napsal na svém blogu. Komentář v odborném časopise PNAS k tomu poznamenal, že výsledek silně naznačuje genetický posun, ale k definitivnímu důkazu by bylo potřeba ještě změřit dědivost těchto znaků.

Stopy starých bouří na 188 druzích

Pokud hurikány opravdu tlačí ještěrky k lepšímu úchopu, měla by se jejich stopa ukázat i v dlouhodobém měřítku. To Donihue s Lososem a meteorologem Alexem Kowaleskim z Pensylvánské státní univerzity otestovali v roce 2020.

Kowaleski vzal záznamy amerického úřadu NOAA o všech hurikánech za posledních sedmdesát let. Data o poloze a síle bouří, zaznamenávaná každých šest hodin, dopočítal na patnáctiminutové intervaly, aby přesně věděl, kudy která bouře prošla. Kolegové z celého světa mezitím poslali fotografie prstů 188 druhů anolisů od Floridy po Brazílii.

Výsledek se dal shrnout jednou Donihueovou větou: „Čím víc hurikánů, tím větší polštářky na prstech, v průměru.“ Stejný vzorec se ukázal u dvanácti ostrovních populací anolise rudohrdlého (Anolis sagrei), z nichž jednu zasáhly za sedmdesát let čtyři hurikány a jinou žádný.

Floridský experiment, který nikdo neplánoval

Nejnovější kus skládačky přidal loni v prosinci tým Jasona Kolbeho z Univerzity Rhode Island, opět s Lososem. Využili toho, čemu biologové říkají přírodní experiment.

Anolis rudohrdlý je na Floridě nepůvodní druh. Poprvé se objevil v roce 1887 na souostroví Florida Keys a na pevninu se dostal zhruba o padesát let později. Genetické analýzy ukázaly, že floridské populace pocházejí z nejméně osmi různých zdrojových populací, hlavně z Kuby. Od začátku invaze zasáhlo Floridu přes sto hurikánů a záznamy o nich sahají až do roku 1851.

Kolbe s kolegy z muzejních sbírek a publikovaných pozorování zrekonstruovali, kdy se ještěrky kde usadily, a pro každou populaci spočítali, kolik bouří zažila. Populace, přes které se přehnalo víc hurikánů, měly delší končetiny a větší polštářky na prstech. Předběžná analýza navíc ukázala, že ještěrky s delšími končetinami přežily jeden konkrétní hurikán lépe a držely se pevněji.

Novinkou studie, která vyšla v PNAS, je genetika. Vědci našli v genomu několik míst, která souvisejí zároveň s počtem prožitých hurikánů i s délkou končetin. Hurikány podle nich ovlivňují genetické rozdíly mezi populacemi trvaleji než jiné faktory prostředí, třeba teplota. „Ještěrky jistě nejsou jediný druh, který při hurikánech může procházet výběrem,“ upozorňuje Kolbe.

Zajímavé je, že na Floridě vycházejí jako výhodné delší končetiny obecně, kdežto na Turks a Caicos byla zadní stehna kratší. Výsledky se tak úplně nekryjí a ukazují, že příroda nemusí na stejný tlak reagovat u každého druhu stejně.

Ne všude to platí

Úplně jednoduchý příběh to není. Když tým ekologa Miguela Aceveda zkoumal po stejných hurikánech Irma a Maria druh Anolis gundlachi v deštném pralese na Portoriku, žádnou podobnou změnu u 216 změřených zvířat nenašel. Autoři studie z roku 2022 nabízejí logické vysvětlení. Jejich ještěrky žijí ve velkém lese víc než deset kilometrů od pobřeží. Když je vítr shodí ze stromu, dopadnou do podrostu a přežijí. Na malém ostrůvku uprostřed moře znamená pád z větve často konec.

Že jde o život, ukazují i starší pokusy na Bahamách. Když v říjnu 1996 udeřil na ostrůvky u Great Exumy hurikán Lili se vzdutím moře pět metrů, vymizely anolisové ze všech jedenácti sledovaných exponovaných ostrovů. Ani po roce se tam nevrátili.

Evoluce rychlejší, než jsme si mysleli

Anolisové jsou pro biology něco jako laboratorní myši evoluce. Rychle se množí, žijí na stovkách ostrovů a jejich tělo je úzce spjaté s prostředím. Už v roce 2014 Yoel Stuart a jeho kolegové popsali v časopise Science, jak floridským anolisům zeleným (Anolis carolinensis) narostly na prstech větší polštářky za pouhých zhruba dvacet generací, tedy necelých patnáct let. Důvodem byl příchod konkurenta, který je vytlačil výš do korun stromů.

Hurikánové studie ale přidávají něco nového: evoluce nemusí být jen pomalé, plynulé přizpůsobování. Může přicházet v nárazech, během jediné noci, kdy o přežití rozhoduje pár milimetrů délky stehna nebo velikost polštářku na prstu.

A to má i vážnější rozměr. Klimatologové očekávají, že hurikány v severním Atlantiku budou silnější. „Víme, že hurikány jsou častější a silnější,“ řekl Donihue. Pokud se bouře stanou běžnější, mohou zvířata na ostrovech a pobřežích stále víc tvarovat podle jediného kritéria: kdo se udrží.

Pro chovatele, kteří mají anolise v teráriu, je to dobrá připomínka, čím je jejich zvíře výjimečné. Ty drobné polštářky, díky kterým ještěrka bez námahy běhá po skle, nejsou jen roztomilý detail. Pro její divoké příbuzné v Karibiku mohou rozhodovat o tom, jestli se dožijí rána po bouři.