Jak ryby vidí v temnotách

Bylo to na jaře 2019. Mladé zooložce z Českých Budějovic, kde v jedenácti letech začínala s akvaristikou a sledováním rybích druhů, se podařila málo vídaná věc. Zuzana Musilová z katedry zoologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, prvá spoluautorka mezinárodního týmu, dobyla obálku prestižního časopisu Science! Tedy na titulce nebyla přímo ona, ale podivná, výrazná zelenooká ryba (Stylephorus chordatus) jako zástupce hlubinných obratlovců, jejichž vidění v temných vodách důkladně zkoumá.

„My se zabývali problémem na úrovni analýzy fotoreceptorových buněk, tedy tyčinek a čípků na oční sítnici, a jejich světločivných pigmentů,“ uvedla tehdy šikovná Češka. Studie, již koordinoval Walter Salzburger z Basileje (kde Musilová byla na stáži a následně získala i uznávaný švýcarský grant pro mladé „group-leadery“), byla anoncována na titulce vysoce selektivního časopisu. Podobné pocty se dostalo jen pár tuzemským akademikům: rok předtím byla tamtéž fotka ptáků bahňáků ohrožovaných predátory, v září 2018 maličký „hmyzobot“ či v lednu 2017 krystalografický výzkum, jemuž se věnovali fyzici z Akademie věd ČR.

S elitní a milionovou visačkou

Obálka v Science vyšla doktorce Musi­lové před pěti lety. Ani pak se rozhodně nenudila. Bádala dál a před pár měsíci se totiž dočkala skvělé zprávy, že získala jeden z nejexkluzivnějších výzkumných grantů starého kontinentu, tedy konsolidační grant Evropské výzkumné rady (ERC). Jde o štědrou podporu bádání o podstatě i schopnostech živočišného vidění, na něž během pěti let dostane bezmála dva miliony eur čili zhruba 50 milionů korun. Jak s nimi naloží?

„Začínáme nyní v červenci, je to pětiletý grant. Počítám se zhruba pěti- až šestičlenným týmem, už jsem měla pohovory s postdoky a doktorandy. Hlásí se mi lidé z celého světa; vybrala jsem zatím jednoho Katalánce a Italku. Kromě platů půjdou investice předně do nejmodernějších molekulárních RNA metod, které k práci potřebujeme,“ řekla Musilová týdeníku Euro. Vědce budou zajímat hlubokomořské ryby – organismy dobře známé svými mimořádnými adaptacemi včetně zdokonalených smyslových systémů. Očí především. Ty se jim vyvinuly až natolik jedinečně, že možná v téměř naprosté tmě vidí i barvy!

„Budu studovat funkční evoluci tohoto zrakového systému, díky čemuž se mohu zaměřit na limity obratlovčího oka v extrémním prostředí. Zaměřím se na zásadní otázku, zda mohou hlubokomořské ryby vidět barevně pomocí tyčinek,“ vysvětluje Musilová. Pro vnímání světla má sítnice obratlovců dva typy fotoreceptorů: tyčinky pro vidění za šera a čípky pro barevné vidění za denního světla. Mnoho hlubinných ryb ale čípky postrádá, jsou barvoslepé. „Nový zrakový systém u některých ryb je založen čistě na kombinaci různých tyčinkových opsinů (receptorů, skupiny proteinů) a možná toto omezení překonává. Buď umožňuje rozlišovat barvy, nebo jde o ,supercitlivé‘ tyčinky vnímající jakékoliv světlo bez ohledu na barvu. Ať tak či onak, takový zrakový systém se nevyskytuje u žádného jiného obratlovce,“ dodává.

Vidoucí naděje z hlubin

To je jistě fajn, ale jak to bude vědkyně ze střední Evropy zkoumat? Ano, musí na moře. Část vzorků získává od kolegů, ovšem letos v létě též vypluje za rybami na německé výzkumné lodi Meteor. „Nalodím se na Azorech. Je to plavidlo vědecké instituce Geomar při Helmholtzově asociaci z Kielu, která vypisuje volné termíny na různý výzkum. A my na ní získali volný slot,“ těší sympatickou zooložku. Bude to drahá práce? „Ne, nemusíme nic kromě cestovních výloh platit, vše hradí Němci, pokud je naše téma zaujme. Pak se výzkumu zúčastní i oni, stanou se našimi spolupracovníky, budou uvedeni na publikacích,“ doplňuje.

Jenže… Plánování vzrušujících terénních sběrů je větší výzvou než dříve – a to i díky holčičce Hedvice. Kromě toho, že stihla Zuzka ještě před čtyřicítkou prozkoumat genom ryb i možnosti jejich evolučního přizpůsobení se životu nejen v hlubinách, stala se i matkou. Spolu s dalším vědcem z UK, docentem Robertem Tropkem, vychovávají malou slečnu, které bude maminka možná chybět. „Nebude to snadné. Konzultovala jsem to mimo jiné s řadou lidí i s kapitánkou lodi, která má též malé dítko. Zkušenosti a doporučení tedy mám. Uvidíme, jak to zvládneme,“ říká Zuzana Musilová, jež bude na korábu koordinovat výlovy ryb z hlubin mnoha set metrů a doufat, že mezi nimi budou i vědci chtěné rybky beztrnovky.

Ač je nabíledni, že jde o naprosto základní výzkum, překvapivě blízko mohou být třeba i aplikace, užití v praxi. Vždyť některé ryby vidí líp než lidé. „Nedávný hlubokomořský výzkum přinesl třeba takové poznatky, které by se daly vy­užít při experimentální léčbě zeleného zákalu u lidí. I my jsme momentálně v kontaktu s oftalmologickými týmy například ze švýcarské Basileje, které zkoumají vy­užití ,našich‘ rhodopsinů,“ uzavírá držitelka řady cen – včetně ocenění Neuron pro mladé nadějné vědce (2021). Tak šťastnou plavbu!