Vývoj embrya, ontogeneze organismů a metamorfóza: Co to je?

Při toulkách přírodou občas narazím na tvora, s jehož bližším zařazením do zoologického systému mám opravdu potíže. Zpravidla se jedná o larvu či jiné mládě, které se ani v nejmenším nepodobá žádnému z dospělých živočišných druhů. A tak si říkám to, co jsem kdysi doma pravidelně slýchával: „Kluku, co jen z tebe vyroste?"

Většina organismů začíná svůj vývoj jako jediná nepatrná buňka. Ta se velice rychle dělí na dvě, čtyři, osm, šestnáct a nakonec nespočet buněk, tvořících drobný zárodek - embryo. Ten dále během svého vývoje roste, mění se jeho podoba, vyvíjejí se mu nové orgány. Původně shodné typy buněk se rozlišují na pletiva a tkáně. A na konci složitého procesu z několika „shodných“ buněk vyroste slon, žížala nebo třeba sasanka.

Kopie rodičů

Některé organismy přitom rostou po celý život, tedy od narození do smrti (mají neukončený růst, například plazi a ryby), zatímco u jiných se po dosažení dospělosti růst zastaví (např. člověk a další savci, motýli, brouci). Mláďata některých tvorů se vcelku podobají svým rodičům, i když jsou menší. Například larvičky hmyzu s proměnou nedokonalou se při každém svlékání zvětšují, ovšem přes často odlišný počet končetin nebo chybějící křídla jsou věrnou kopií svých rodičů.

Pavouk superpredátor: Největší lovec ze všech

K nerozeznání s rodiči

Proti tomu hmyz s proměnou dokonalou prochází stadii larvy, kukly a dospělce, která se vzájemně naprosto liší. Jen odborníci tudíž dokážou přiřadit ke správnému druhu housenky motýlů nebo červoidní larvy brouků. Co je asi důvodem těchto odlišností? První vývojová stadia jsou primitivnější než dospělá, mají méně vyvinuté (někdy je nemají vůbec) některé orgány, například rozmnožovací. Žijí zpravidla v jiném prostředí, jsou méně pohyblivá, živí se odlišnou potravou a jejich jediným cílem je zdárně dospět. Zato snahou dospělých je dát vzniknout novému potomstvu a zachovat rod.

Video: Dokonalá proměna

Stopy předků

Jisté primitivnosti vývojových stadií jednotlivých organismů, hlavně v době rané ontogeneze, si všimla řada odborníků již dávno. Byl dokonce vysloven názor, že jedinec během svého vývoje prochází stadii svých předků. Je to samozřejmě poněkud nadnesené, ale v mnohém pravdivé. Dokonce i lidský zárodek vypadá ze začátku jako maličký červík a je velice podobný stejně starým zárodkům jiných savců či dokonce obratlovců.

Tajemná miminka

Ve sladkých i slaných vodách stojí na začátku potravních řetězců plankton. Jde o masu drobných organismů živočišného i rostlinného původu, pasivně unášených vodou, nebo naopak aktivně se ve vodě pohybujících. A významný podíl tohoto planktonu tvoří korýši. Z nich je asi nejznámější a nejvýznamnější kril, správně krunýřovka, necelých šest centimetrů dlouhý tvoreček, který se v chladných vodách vyskytuje v neuvěřitelném množství (v jediném krychlovém metru vody Severního ledového oceánu bylo napočítáno na 60 000 jedinců) a je hlavní potravou planktonožravých velryb (plejtvák obrovský spolyká za den 2500 kilogramů krilu).

Obři s cedníkem: Jak si velryby plní břicho

Ovšem ve vodním planktonu najdeme ještě celou řadu dalších, vzájemně dost podobných korýšků. Teprve při podrobném studiu na nich objevíme odlišnosti. Toto společenstvo tvoří nejen dospělci, ale i larvy a různá další stadia vodních korýšů. Jejich vývoj je poměrně složitý a i u druhů žijících v dospělosti na dně najdeme období, ve kterém se larvičky vznášejí vodou jako součást planktonu. Plankton je ale tvořen mnoha jinými organismy. Zdá se totiž, že právě prostor u hladiny, kde rostou jednoduché řasy jako primární zdroj potravy, je ideálním místem k vývoji vodních živočichů. Vedle korýšů tam objevíme třeba plovoucí larvičky vodních měkkýšů, hlavonožců či ostnokožců (mořských hvězdic a ježků).

Maskovaná mláďata

Neméně problémů může činit poznávání mláďat z opačného konce zoologického systému, třeba ptačích. Po vylíhnutí z vajíčka jsou to nemohoucí holátka, jedno vypadá jako druhé, liší se snad jen velikostí a při podrobném studiu tvarem zobáku. Jen u mláďat nekrmivých, která se o sebe musí postarat sama, se mladí dají někdy poznat. Ovšem svým rodičům se díky maskovacímu zbarvení rozhodně nepodobají. Stačí se podívat na bažantí kuřátko. Podobně miminka mnoha savců, rodící se slepá a holá, si jsou někdy velice podobná, a kdo je jejich rodičem, se můžeme jen dohadovat. Samozřejmě nebude problém odlišit narozenou antilopu od slůněte, ovšem třeba holátka hlodavců jsou prakticky totožná.

Birdwatching: Pozorování ptáků - seriál časopisu ABC

Záhadné proměna metamorfóza

Živočichové během svého vývoje procházejí složitými proměnami. Mnohý hmyz, korýši a třeba obojživelníci při něm mění jak svou velikost, tak i vzhled. Tato proměna se nazývá metamorfóza. U žab se z vajíčka líhne beznohý pulec, kterého zdobí jen vnější keříčkovité žábry. Pulec je strašně žravý a roste jako z vody. Po devíti týdnech vnější žábry přerůstají kůží a objeví se zadní nohy, po dvanácti týdnech se objeví přední nohy, po šestnácti týdnech mizí ocásek. U mloků a čolků, blízkých příbuzných žab, se objeví nejprve tenoučké přední nožky, poté (ve čtyřech týdnech) slabé nohy zadní, po celou dobů zůstávají tři páry vnějších keříčkovitých žaber.

Dokonalá proměna

Jen se podívejte, jak může vypadat během svého vývoje slunéčko sedmitečné. Z typického vajíčka se líhne šeredná larvička, ta se změní v ještě šerednější larvičku, kukla není o mnoho hezčí a po týdnu se z kukly vynoří nádherný dospělec. Zpočátku žlutý, po pár dnech rudý.

Slovník pojmů

Primitivní organismy

podle přítomnosti některých orgánů, jindy podle způsobu života a chování bývá zvykem dělit organismy na primitivní a vyvinuté. Toto dělení není ovšem nikdy přesné, jde o velké zjednodušení.