Bondareva, Šabanov (2011) Porovnání velikosti a tvaru červených krvinek. | Přednášková knihovna

Bondareva A.A., Shabanov D.A. Porovnání velikosti a tvaru erytrocytů u diploidních a triploidních hybridů zelených žab (Pelophylax esculentus) // Celoukrajinská soutěž studentských vědeckých prací z biologických věd: materiály vědecko-praktické konference (Melitopol, 29.–31. února 2011). – Melitopol: „Lux“, 2011. – s. 11–14.

SROVNÁNÍ VELIKOSTI A TVARU ERYTROCYTŮ U DIPLOJNÍCH A TRIPLOIDNÍCH KŘÍŽENCŮ ZELENÝCH ŽAB (PELOPHYLAX ESCULENTUS)

Bondareva A.A., Šabanov D.A.

Hybridonní komplex zelených žab (Pelophylax esculentus komplex) zahrnuje dva mateřské druhy, bahenní žáby, Pelophylax lekce (Camerano, 1882) a jezerní žáby Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771), stejně jako jejich kříženci, jedlé žáby, Pelophylax esculentus (Linné, 1758). Hybridní jedinci obvykle produkují gamety, které nesou klonální genom jednoho z rodičovských druhů. Tento typ rozmnožování se nazývá hemiklonální nebo semiklonální.

Dalším rysem zelených žab je, že jejich hybridy mohou být nejen diploidní, ale i triploidní. Di- a triploidní jsou na organické úrovni prakticky nerozeznatelné, protože jsou si podobné velikostí, tvarem těla a délkou života. V současné době nebyly biochemické rozdíly mezi di- a triploidními hybridy popsány (nepočítáme-li účinky spojené s dávkou genu – důsledek přítomnosti dvou genomů jednoho z rodičovských druhů u triploidů). O to zajímavější jsou významné rozdíly mezi di- a triploidy na buněčné úrovni. Vzhledem k tomu, že triploidy nemají v jádře dvě, ale tři sady chromozomů, má jejich jádro větší objem než jádro diploidů. Zároveň je nejdůležitějším parametrem buňky jaderno-cytoplazmatický poměr, jehož kolísání může ovlivnit fungování jednotlivých buněk i organismu jako celku. Aby se tedy tento poměr u triploidů udržel, musí se objem cytoplazmy, a v důsledku toho i velikost buňky, zvětšovat v návaznosti na jádro [1, 3].

U diploidních a triploidních žab byl zaznamenán významný rozdíl ve velikosti erytrocytů, což se používá jako jedna z metod pro stanovení ploidie žab [3, 4]. U ryb bylo prokázáno, že triploidie ovlivňuje různé morfologické parametry erytrocytů v různé míře [2]. U žab nebyla dosud provedena podrobná studie změn různých parametrů erytrocytů. To bylo účelem této práce.

Vyšetřili jsme 58 žab, definovaných morfologickými charakteristikami jako P. esculentusU každého zvířete byl proveden standardní technikou krevní nátěr. Preparát byl vyfotografován pod vysokým zvětšením pomocí USB kamery. Mikrometrický objekt byl vyfotografován pod stejným zvětšením. Hlavní a vedlejší osy erytrocytů a jejich jader (10 buněk na nátěr) byly změřeny pomocí programu PDF-XChangeViewer; tato měření byla následně převedena na mikrometry. Na základě těchto dat byly vypočítány plochy průřezu (plocha na preparátu), povrchy a objemy erytrocytů a jejich jader. Zpracování dat bylo provedeno pomocí programu Statistica 8.0.

Na základě velikosti erytrocytů jsme studované žáby rozdělili do tří skupin (obr. 1). Skupina I zahrnovala tři jedince s abnormálně malými erytrocyty, skupina II zahrnovala 43 jedinců (pravděpodobně diploidních) a skupina III zahrnovala 12 jedinců (pravděpodobně triploidních). Výsledky průtokové DNA cytometrie 14 jedinců ze skupin II a III, kterou provedli S. N. Litvinčuk a Ju. M. Rozanov v Cytologickém ústavu Ruské akademie věd (Petrohrad), potvrdily, že jedinci ze skupiny II zahrnovali diploidní. P. esculentusa ve složení III – triploidní P. esculentus.

Obr. 1. Rozložení žab podle průměrné plochy průřezu jejich erytrocytů

Největší zájem představují erytrocyty jedinců ze skupiny I. Rozdíl mezi skupinami I a II ve velikostních parametrech se ukázal být stejný nebo větší než rozdíl mezi di- a triploidy (obr. 1, 2).

Obr. 2. Objem červených krvinek charakteristický pro tři skupiny žab (svislé čáry znázorňují intervaly spolehlivosti)

Parametry registrované u erytrocytů žab skupiny I přesně odpovídají tomu, jaké by měly mít hypotetické haploidní erytrocyty. Pozorovaný jev by mohly vysvětlit dva alternativní předpoklady: (1) v organismu žab dochází k haploidizaci somatických buněk, podobně jako k premeiotické eliminaci jednoho z genomů v zárodečných buňkách; (2) v erytrocytech jedinců skupiny I dochází k funkční haploidizaci buněk, pravděpodobně spojené s hyperkondenzací jednoho z genomů. Studie, které budou provedeny během polní sezóny 2011, by měly poskytnout odpověď na otázku, zda je jedno z těchto vysvětlení pravdivé.

Autoři jsou upřímně vděční S. N. Litvinčukovi a Ju. M. Rozanovovi (Petrohrad) za neocenitelnou pomoc při identifikaci studovaných jedinců, stejně jako Ja. V. Afoničevové, E. V. Balanyukovi, A. E. Kečedžimu a T. I. Machniyovi za pomoc při sběru materiálu a provedení praktické části práce.

1. Šabanov D. A., Litvinčuk S. N. Zelené žáby: život bez pravidel aneb zvláštní cesta evoluce // Příroda. – 2010. – č. 3 (1135). – s. 29-36.

2. Cal RM, Vidal S a kol. Vliv triploidie na hematologii kambaly obecné. // Srovnávací biochemie a fyziologie, část A (141). – 2005. – s. 35-41.

3. Plötner J. Die Westpaläarctichen Wasserfrösche. Bielefeld, 2005 – 161 S.

4. Polls Pelaz M, Graf J.-D. Velikost erytrocytů jako indikátor úrovně ploidie v Rana kl. esculenta před a po metamorfóze. // Alytes. — č. 7 (1988). — s. 53–61.