Proč se evoluce opakuje

Magdalena Bohutínská je bioložka, vystudovaná botanička, ale spíše se zabývá evoluční genomikou, což je obor zkoumající souvislosti mezi přizpůsobováním organismů prostředí a variabilitou v jejich dědičné informaci, DNA. „Sice působím na katedře botaniky, ale u nás doma pěstuje všechny kytky manžel, lékař. Dokonce mu i další rozmlouvám,“ směje se mladá vědkyně, která se s rodinou vrací z Bernu do Prahy, na Přírodovědeckou fakultu UK.

Tu vystudovala, jejím školitelem byl Filip Kolář, přední český biolog, jenž získal v roce 2019 jeden z mála tuzemských grantů Evropské výzkumné rady (ERC). Jeho pětiletý výzkum DoubleAdapt, na nějž získal pár desítek milionů korun, se věnoval významu znásobení genetické informace (polyploidizace) u rostlin, což se jednou může hodit třeba pro šlechtění plodin. Majdu, jak jí říkají přátelé, zajímá „opakovaná evoluce“, proč se u živých organismů (včetně rostlin) opakují některé podobné adaptace, jaký vliv na to mají geny a vnější prostředí – zejména u druhů, jež rostou ve vysokohorském prostředí. Bohutínská dokonce vytipovala některé „modelové geny“, které mohou mít vliv například na změny barevnosti květů.

V mezinárodní laboratoři

Aby se takovým otázkám mohla věnovat co nejlépe, zamířila do světa. Vybírala si špičkové pracoviště. V roce 2021 získala prestižní grant Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA), díky němuž vyrazila na Bernskou univerzitu, do tamního institutu evoluce a ekologie. Padla volba na Švýcarsko kvůli Alpám? „Ne, vlastně vůbec. Dala jsem si hlavní kritéria výběru, aby to byla silná výzkumná skupina, měla dobré zázemí pro evoluční biologii a nebyla zase tak daleko od Čech,“ vypráví již zase na pražském Albertově nadšená třicetiletá výzkumnice.

Po dohodě s manželem zvolila Bern a laboratoř Catherine „Katie“ Peichelové, americké profesorky, jejíž tým se věnuje evoluci různých organismů – klidně i mořských ryb. „Je to velmi obohacující prostředí. Přijela jsem především analyzovat data, ale pak jsme s Katie připravili i růstovou komoru pro moje experimenty. Dalo mi to hrozně moc, v týmu jsou lidé z USA, Švýcarska, Mexika, Šrí Lanky nebo Číny. Bylo to bohatství setkání, dostala jsem se k zajímavým vědcům,“ vypráví Magda, která už má dva malé kluky a čeká třetí dítě – tentokrát holčičku. „S dětmi jsem zvyklá pracovat, nějak to asi půjde i teď,“ usmívá se doktorka biologie, jež v Bernu vedla i praktika a v Praze má vést svou první doktorandku. Výborné výsledky již Magda Bohutínská má. Nedávno jí vyšel takzvaně „obálkový“ článek v renomovaném časopise Trends in Ecology and Evolution, který napsala se zmíněnou Katie Peichelovou. Z tuctu studií, které v mladém věku publikovala, vyšly některé v elitním PNAS nebo žurnálech Nature Communications i Nature Ecology and Evolution. To – stejně jako 300 citací – naznačuje, že o výsledky práce Magdy Bohutínské je ve vědě zájem. Zatím nejvíce ohlasů má studie, kterou psali s Kolářem pro PNAS, kde odhalili skryté zákonitosti něčeho natolik nepředvídatelného, jako je evoluce!

Češi ukázali, proč se opakovala mezi více si příbuznými horskými populacemi. U planě rostoucí (a též oblíbené modelové) rostlinky Arabidopsis čili huseníčku různých druhů zkoumali vlivy horského prostředí včetně UV záření, výkyvů teplot i délky letních sezon, v pěti pohořích odebírali vzorky a izolovali DNA, již následně sekvenovali – a identifikovali tak asi 150 zajímavých genů, jejichž pozměněním se rostliny přizpůsobovaly. Přestože jde o nejzákladnější výzkum, o úsilí pochopit pravidla přírody, rýsuje se praktické využití: i takové náměty mohou pomoci porozumění, jak vzniká odolnost rostlin ke znečištění nebo jak dochází k rezistenci na pesticidy a herbicidy.

Proměny květinek a proč

Co dál? Bohutínská v již samostatné práci zkoumá, proč a jak se třeba horským kytičkám změní – pro laiky zdánlivě bezdůvodně – barvy květů z bílých na růžové. To Majdu evolučně zajímalo. „Říkám tomu barvičkový projekt. Máme čtyři hypotézy, proč se tak děje. Změna může být třeba atraktivnější pro opylovače anebo může vést k zahřátí rostlinek v horách a podobně,“ naznačuje Magdalena, když začne chrlit další a další nápady, proč by tomu tak mělo být. Primárně ji nezajímají „barvičky“, ale proč se z nějakého genu stane ten evolučně důležitý, opakovaně použitý gen. Je vidět, že ji fascinují zákonitosti přírodních dějů.

Baví ji to. Hodně. Kde se tak hluboký zájem vzal? „Mám oba rodiče přírodovědce. Mamka je geoložka-paleontoložka, táta mykolog. Vyráželi jsme společně do přírody, ale nemohu říci, že jsem tím nějak žila úplně odjakživa. Přišlo to později, asi až na druhém stupni školy,“ říká Magda Bohutínská, jejíž maminka – Katarína Holcová – je profesorkou Univerzity Karlovy a momentálně vede Ústav geologie a paleontologie Přírodovědecké fakulty UK.

Dcera zvolila „živou přírodu“ a má našlápnuto k zářné kariéře. Zkraje letošního roku totiž obdržela prestižní cenu, John Maynard Smith Prize 2024, kterou Evropská společnost pro evoluční biologii (ESEB) uděluje za přínos danému oboru. Mladá Češka se tak zařadila do seznamu vítězů z institucí, jako byly od roku 1997 Harvard, Oxford, Berkeley či MIT. Brzy se bude Magda Bohutínská soustředit na péči o lidskou „květinku“, ovšem plány do budoucna již má: „S tím, že jsem byla na rodičovské, mám možnost žádat o pár let déle o startovní grant ERC. To mě láká.“ A habilitace, jednou profesura? „To ne, tohle mě vůbec nezajímá,“ rozesměje se milá přírodovědkyně, když odchází do práce na fakultě.