Vědci pomocí DNA rozluštili příbuzenské vztahy unikátní skupiny brouků z Blízkého východu

Dlouhodobou záhadu kolem příbuzenských vztahů evolučně zajímavé linie brouků z Blízkého východu a Íránu se podařilo rozluštit mezinárodnímu týmu vědců pod vedením Robina Kundraty z katedry zoologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci. Pomocí analýzy molekulárních dat a důkladné studie morfologických znaků zařadili vědci brouky ze skupiny Cydistinae do příbuzenského vztahu k americkým světélkujícím broukům blízkým kovaříkům či světluškám. Výsledky této studie byly publikovány v prestižním odborném časopise Zoological Journal of the Linnean Society.

Cydistinae, kteří dosud obsahovali pouze sedm popsaných druhů jednoho rodu Cydistus z oblasti od Malé Asie po Írán, byli pro systematické entomology donedávna oříškem.

"Tato skupina obsahuje unikátní kombinaci morfologických znaků, což vědcům vždy znesnadňovalo její správné zařazení v rámci systému brouků. Přestože někteří autoři poukazovali na fakt, že Cydistinae sdílejí některé morfologické struktury se zástupci americké světélkující čeledi Phengodidae, jiné znaky byly odlišné a tuto hypotézu nepotvrzovaly. Naprosto také chyběla jakákoliv fylogenetická analýza, která by postavení Cydistinae testovala," popsal nesnáze při určení příbuzenských vztahů těchto brouků hlavní autor studie Robin Kundrata, se kterým na výzkumu kromě jeho studentky z Univerzity Palackého spolupracovali také Dominik Vondráček z pražského Národního muzea a kolegové z Německa, Ruska a USA.

Dosud se navíc vědci při studiu příbuzenských vztahů Cydistinae museli spoléhat pouze na morfologické znaky dospělých samců, neboť samice ani larvy nejsou pro tuto skupinu vůbec známy.

"V posledních dílech prestižní knižní série Handbook of Zoology tak byla tato dosud málo známá linie brouků řazena do infrařádu Elateriformia jako tzv. 'incertae sedis', tedy skupina s nejistým postavením, u níž v tomto případě není známo nejen zařazení do čeledi, ale dokonce ani do konkrétní nadčeledi," upozornil Kundrata.

Vědcům se nyní vůbec poprvé podařilo sekvenovat DNA několika zástupců skupiny Cydistinae, a mohli tak díky tomu testovat příbuzenské vztahy této skupiny na základě molekulárních dat. Výsledky fylogenetických analýz založených na sekvencích jaderných a mitochondriálních genů v kombinaci s podrobnou studií všech dostupných morfologických znaků dokázaly, že Cydistinae patří do čeledi Phengodidae. Spolu s nimi jsou pak tito brouci příbuzní asijské čeledi Rhagophthalmidae.

"Phengodidae i Rhagophthalmidae patří do příbuzenství světlušek a kovaříkovitých brouků. Stejně jako tyto linie mají schopnost bioluminiscence, tedy dokáží emitovat světelné záření. Tento jev je nejnápadnější zejména u larev amerických Phengodidae, jenž mají na hrudi a zadečku 11 párů nazelenale svítících bioluminiscenčních orgánů. Díky své podobnosti se svítícím vlakem jedoucím noční krajinou se tyto larvy v angličtině nazývají 'railroad worms" - železniční červi," podotkl Kundrata.

Podle něj je tedy možné, že na Blízkém východě a v Iránu žijí podobně svítící larvy brouků ze skupiny Cydistinae.

"Jelikož je tam ale dosud ještě nikdo neobjevil, jedná se pouze o naši spekulaci, kterou je třeba potvrdit, a to nejlépe přímo v terénu," naznačil vědec budoucí směr výzkumu.

Dalším překvapivým výsledkem bádání týmu vědců je popis druhého rodu v rámci Cydistinae, který dostal jméno Microcydistus. Jediný dosud známý druh této linie se totiž vyznačuje drobným tělem a redukovaným ústním ústrojím.

"Přestože došlo k rozpletení nejasností kolem příbuzenských vztahů Cydistinae, nejnovější výzkum naznačuje, že tato skupina má do budoucna stále co nabídnout v otázkách týkajících se diverzity, biogeografie a evoluce bioluminiscence," doplnil Kundrata.