Odkud se vzaly na Zemi světlušky? Odpověď našli olomoučtí vědci díky genetické analýze

Světlušky pocházejí původně z oblasti dnešní jižní Číny a Zadní Indie, na Zemi se vyskytují již 100 milionů let a jejich prapředci se velmi podobali kovaříkům. I k těmto závěrům dospěli vědci z Laboratoře biodiversity a molekulární evoluce Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci, kteří se pomocí genetických metod věnují otázkám evoluce hmyzu. Výsledky analýzy genomů světlušek a jejich příbuzných publikovali společně s kolegy z Německa, USA a Číny v odborném časopise Systematic Entomology.

"Ukázalo se, že svítící brouci jsou na Zemi už asi 130 milionů let. Tenkrát svítili na cestu především dinosaurům, kteří v té době vládli na této planetě. Tehdejší svítící brouci ovšem nevypadali jako dnešní světlušky," uvedl člen řešitelského týmu Ladislav Bocák.

Nejstarší svítící brouk se podle něj podobal kovaříkům, jejichž larvy znají zahrádkáři jako škodlivé "drátovce". Byl štíhlý, měl tvrdé tělo a predátorům unikal skákáním. Světlušky, jak je známe například i z Karafiátových Broučků, vznikly až později. Jejich nejstarší fosilie pochází z doby před přibližně 100 miliony lety a byla objevena před několika lety v barmském jantaru.

"Nové poznatky ukazují, že místem vzniku světlušek je dnešní oblast jižní Číny a Zadní Indie, kde se dosud vyskytují další příbuzní. Od té doby se již vyvinulo přes 2000 druhů světlušek, osídlily celou Zemi a nyní žije největší množství druhů v Jižní Americe," doplnil profesor Bocák.

Všechny světlušky mají velmi měkké tělo a kovaříkům se již nepodobají. Navíc mnoho druhů, mezi nimi všechny tři druhy žijící v tuzemsku, má samici podobnou larvě a pouze samec má plně vyvinuté krovky a křídla a je schopen letu. Proto nikoho nenapadlo, že svítící "kovařík" nazvaný Sinopyrophorus, v doslovném překladu "čínský nosič ohně", je bezprostředním příbuzným světlušek. Tento druh byl nedávno objeven čínským amatérským entomologem v horských lesích na pomezí Barmy a Číny.

"Bohužel, starší metody studia fylogeneze při studiu evoluce této skupiny hmyzu zcela selhaly a podivný brouk byl mylně zařazen ke skutečným kovaříkům. Dnes jsou ovšem k dispozici metody zpracování celých genomů a můžeme se o jakémkoliv organismu dozvědět mnohem víc. Genomy mnoha brouků jsou naštěstí přibližně desetkrát menší než genom člověka, a tím je práce s nimi snazší a méně nákladná," objasnil doktorand Dominik Kusý.

Základní metoda čtení genomů produkuje krátké kousky genetické informace o přibližně 150 bázích, které je nutné poskládat do delších úseků. Pro srovnání se používají již sestavené genomy a vyhledávají se geny použitelné pro hodnocení příbuznosti. Výsledkem je databáze několika tisíc unikátních genů, která se využívá pro následnou analýzu. Tyto metody umožňují zjistit, jak probíhala evoluce. Na základě vyřešených příbuzenských vztahů a s dostupnými genomy olomoučtí vědci hodlají přistoupit k podrobnějšímu studiu mechanismu bioluminiscence. Chtějí také objasnit, jaké mutace v genomu způsobily tak zásadní morfologickou odlišnost příbuzných skupin.