ziva.avcr.cz 236 živa 5/2010

Pozadu nezůstávají v posledních letech anirybí parazitologové, zejména pak z Českérepubliky. V tomto oboru držíme v součas-né době v Africe světový primát, a to jakv geografickém rozsahu, tak ve spektruzkoumaných skupin parazitů a variabilitěřešených témat. První vlaštovkou recent-ního systematického výzkumu rybích pa -razitů v Africe (konkrétně v Senegalu) bylprojekt oddělení parazitologie Přírodo -vědecké fakulty Masarykovy univerzityv Brně pod vedením Milana Gelnara. Ne -závisle pak vznikly další projekty v Para -zitologickém ústavu Biologického centraAkademie věd ČR, v. v. i., v Českých Bu -

dějovicích, zaměřené na výzkum v Keni,Súdánu a Demokratické republice Kongo.

Zde si přiblížíme projekt nejrozsáhlejší,zaměřený na ichtyo parazitofaunu jezeraTurkana (dříve Rudolfovo jezero) v Keni,které vyplňuje dno východní větve Výcho-doafrické příkopové propadliny. Tím je dánjeho severo-jižně protáhlý tvar s délkouasi 240 km a šířkou 15–50 km. S plochou6 750 km2, objemem 203 km3 a hloubkou114 m představuje čtvrté největší slanéjezero světa. Chemismus vody je dán pře-devším alkalickými lávami, které vyplňujídno riftu, a výparem, jenž většinu rokupřevyšuje přítok, což u bezodtokého jezera,

jako je Turkana, v dlouhodobém měřítkuvede k zasolování. Vysoký výpar souvisís lokací jezera v rozsáhlé aridní oblasti natrojmezí Súdánu, Etiopie a Keni. Jižní částTurkany navíc patří k nejteplejším místůmna Zemi, a dlužno dodat, že i k největrněj-ším. Jediným stálým zdrojem sladké vodyjezera je řeka Omo odvodňující jihozá-pad Etiopské vysočiny. Turkana z hydrolo-gického hlediska představuje izolovaný„vodní ostrov“, navíc ve zvláštním bezod-tokém zasolova cím stadiu, kterým v minu-losti, v suchých obdobích pleistocénu pro-šlo mnoho afrických povodí a jezerníchsystémů. Turkana je proto vhodným mode-lem pro studium dějů, jež v minulosti hrá-ly zásadní úlohu ve vývoji sladkovodníchspolečenstev. Bio geograficky je izolovanábiota jezera odvozena ze sousedního Nilu,k jehož povodí Turkana opakovaně nále-žela během vlhkých fází pleistocénu, při-čemž naposledy se od Nilu oddělila předpouhými 3 200 lety.

Pleistocenní klimatické fluktuace cha-rakterizované střídáním teplých vlhkýcha chladných suchých období byly v Africevýraznější než jinde v tropech a extrémnípodmínky podobné těm, které nyní panu-jí na Turkaně, proto formovaly evolucisladkovodních organismů v kontinentál-ním měřítku. Dělo se tak fragmentací jed-notlivých povodí s tvorbou „vodních ost-rovů“ a zasolováním dříve sladkovodníchsystémů. Ne vždy byly tyto procesy z hle-diska rozvoje sladkovodní biodiverzityzrovna konstruktivní, neboť mnoho su -chých období prokazatelně ve dlo k úplné-mu zániku (vyschnutí) celých povodí. To -muto scénáři se v současnosti blíží např.jezero Čad. Proto evoluce různých taxonův Africe opakovaně (po předchozím vy hy -nutí řady vývojových linií) začínala jako byod začátku, přičemž vy cházela ze šťastliv-ců přeživších v klimaticky vyhovujících,mnohdy velmi malých oblastech, zvanýchpleistocenní refugia. Popsané fenoménytaké vysvětlují relativně nízkou biodiverzi -tu Afriky v porovnání s jinými tropickýmioblastmi.

Ale zpět k Turkaně – právě protáhlý tvar,aridní podmínky a jediný přítok vody dalyvzniknout environmentálnímu gradientuod sladkovodního prostředí v deltě řeky

Miloslav Jirků

Parazitolog na cestách aneb ichtyoparazitologie v Africe

Černý kontinent – asi nejrozšířenější metaforické označení Afriky – odkazujenikoli na barvu pleti obyvatel, nýbrž na skutečnost, že až do přelomu 19. a 20.stol. odolával objevitelským snahám starých Egypťanů i národů antickýcha posléze i euro-americké civilizace. Důvody byly rozličné, mimo jiné absenceřek splavných dále než jen několik desítek kilometrů do vnitrozemí. Přestože jeAfrika již „objevena“, zůstává dodnes z hlediska biologického v mnoha ohledechvelkou neznámou. Jakkoli se to může zdát přehnané, zvýšíme-li naši rozlišovacíschopnost a odhlédneme od velkých charizmatických zvířat ke tvorům žijícímv jejich stínu, zjistíme, že je tomu skutečně tak. V minulosti přitahovala většinuvýzkumných projektů spektakulární megafauna a politická nestabilita spolus nedostatečnou infrastrukturou znemožňovala výzkum rozsáhlých oblastí.Pro mnohé regiony jsou proto dodnes relevantní práce přírodovědců z konce19. a první poloviny 20. stol. Teprve od 80. let 20. stol. dochází k oživení biolo-gického výzkumu díky opětovnému rozvoji infrastruktury, politické stabilizacistátů dříve zmítaných konflikty a uvolňování vztahů mezi africkými a západ-ními zeměmi. Ilustruje to i příklad savců, kterých bylo z Afriky v období1988–2008 popsáno 172 nových taxonů (pět rodů, 136 druhů a 31 poddruhů).

1

živa 5/2010 237 ziva.avcr.cz

Omo na severu po vysoké zasolení na jihu.Právě na tomto modelu můžeme studovatrelativní význam salinity, vzdálenosti a izo-lace na rozšíření různých taxonů vodníchorganismů a související evoluční procesy.Model rybích parazitů se sice může zdátpro popisované jevy poněkud odtažitý,

nicméně k osvětlení obecně platných feno-ménů potřebujeme současně studovat růz-né, nejlépe fylogeneticky vzdálené orga-nismy s různou biologií, abychom mohliodhalovat obecné jevy a z nich vyvozovatvšeobecné závěry. Z ryb lze získat pestrouškálu jednobuněčných i mnohobuněč-ných organismů od žahavců přes různé ne -příbuzné skupiny helmintů až po korýšea hostitele samotné.

Vliv salinity na rozšíření mnohobuněč-ných studujeme pomocí analýz komunitrybích parazitů a jejich hostitelů. Jen zaprvní dva roky projektu (2008 a 2009) jsmepodrobili komplexní parazitologické pitvě641 ryb 41 druhů z 30 rodů, což předsta-vuje asi dvě třetiny místní ichtyofauny.Ryby, které získáváme s pomocí místníchrybářů, je nutno převézt na terénní základ-nu a udržet živé až do pitvy, což nebývápři 35 °C ve stínu právě lehké. Komplexníparazitologická pitva znamená pečlivérozdělení každé ryby na jednotlivé tkáně,

43

7

2

5

6

9 10

8

1 Lávová poušť na dně Východoafricképříkopové propadliny. Přezdívka nefrito-vé moře odkazuje na barvu vod jezeraTurkana způsobenou řasami. SnímkyM. Jirků, pokud není uvedeno jinak2 Kapsula na vnitřní ploše skřelí okounanilského (Lates niloticus) obsahující třidospělce hlístice Philometra spiriformis3 Až 5 cm dlouhé hlístice P. spirifor-mis uvolněné z kapsuly4 Hlístice P. bagri v pokožce sumceBagrus bajad5 Ektoparazitičtí korýši jsou nejpočet-nější ve slané části jezera. Hlavová ukotvo-vací struktura zástupců rodu Lernaeaje zanořena spolu s přední částí těla do povrchu napadené ryby. Foto D. Modrý6 Parazitický korýš rodu Lernaeagiraffapřichycený na vnitřní straně skřelí fantanga nilského (Hetero tis niloticus)7 Děti kmene Turkana sbírají vnitřnostiparem rodu Labeo, z nichž se škvařenímzískává tuk.

8 Cysty rybomorky (Myxozoa) roduHenneguya jsou vyplněny bělavoumasou infekčních spor a ve větším počtuvýrazně deformují žaberní lupínky svéhospecifického hostitele, sumce Aucheno -glanis occidentalis.9 Larvy hlístic rodu Contracaecumv břišní dutině afrotetry Hydrocynus forskahlii – definitivními hostiteli jsou rybožraví ptáci. Foto M. Oros10 Sumeček Synodontis schall je zají-mavý modelový organismus – má bohatéspolečenstvo endoparazitů a téměř žádnéektoparazity – zcela u něj chybí např.žábrohlísti (Monogenea). Foto D. Modrý

Odhalování epidemiologických souvislos-tí a způsobů nákazy člověka je u mnohapatogenů, zejména pak u patogenů parazi-tárního původu, poměrně složité, a to pře-devším kvůli jejich vývojovým cyklům, jakuž bylo zmíněno i v předchozích článcích.Zatímco chřipkou nebo žloutenkou lidéonemocní po přímém kontaktu, parazitimnohdy volí komplikované cesty s vy -užitím jednoho, dvou či dokonce tří mezi-hostitelů – tak to má zařízeno např. větši-na motolic a tasemnic, ale i řada hlística někteří parazitičtí prvoci. U jiných pato-genů zajišťuje jejich přenos z hostitele nahostitele bezobratlý přenašeč neboli vek-tor. Z helmintů tuto cestu zvolili např. pů -vodci filarióz (sloní nemoc, onchocerkóza),z parazitických prvoků původci malárie(plazmodium) nebo spavé nemoci (trypa-nozoma), z bakterií např. boreliózy přená-šené klíšťaty a z virů různé encefalitidy,jejichž vektory jsou rovněž klíšťata nebokomáři.

Řada patogenů a jimi vyvolaných nemo-cí je vázána pouze na člověka – jsou to tzv.antroponózy, tedy onemocnění, u nichžje jediným zdrojem infekce právě člověk.Je nutné poznamenat, že i u antroponózmůže dojít k infekci zvířete, avšak patogenvětšinou není schopen se z tohoto nespe-cifického hostitele dále šířit. Mezi původ-ce antroponóz řadíme jednohostitelsképatogeny, k nimž patří např. pravé nešto-

Jan Votýpka

Kdo za to může? Aneb životní cykly leishmanií

Když jsem ještě jako gymnazista četl knihy Lovci mikrobů a Bojovníci se smrtíod mikrobiologa Paula de Kruifa, fascinoval mě tajemný svět mikrobů i množ-ství překážek, které museli badatelé zdolávat, aby odkryli tajemství infekčníchonemocnění. Nicméně jsem s politováním zjišťoval, že u závažných lidskýchparazitárních patogenů, stejně jako v případě objevů nových kontinentů a ostro -vů, bylo vše podstatné objeveno dávno před mým narozením. Od doby, kdyPatrick Manson popsal r. 1877 přenos sloní nemoci prostřednictvím komárů,začali být původci nejvážnějších lidských parazitóz i způsoby jejich přenosupopisováni jak na běžícím pásu. Roku 1891 objevil Theobald Smith, že babesió-zu přenášejí klíšťata, Ronald Ross a Giovanni Grassi nezávisle na sobě objasniliv r. 1898 nákazu plazmodii (původce malárie – vůbec nejvážnější lidské parazi-tózy) prostřednictvím komárů rodu Anopheles. Walter Reed v r. 1900 vysvětlilpřenos žluté zimnice a David Bruce odhalil v r. 1903 tajemství spavé nemoci.Na pozdější generace badatelů toho už moc nezbylo – myslel jsem si …

ziva.avcr.cz 238 živa 5/2010

orgány či orgánové soustavy (oči, krev,ploutve, žábry, trávicí trakt atd.), jež jsoupak vyšetřeny. Vzorky nalezených parazi-tů je navíc nezbytné fixovat několika růz-nými způsoby, takže vyšetření jediné rybymůže trvat i celé hodiny.

Práce je zatím zaměřena především nataxonomické a molekulárně-fylogenetickéanalýzy, po nichž bude možné přikročitk rozboru komunit parazitů. Kromě vyso-ké diverzity všech sledovaných skupinparazitů jsme zde objevili i mnoho zcelanových druhů nejrůznějších taxonů, hlav-ně z řad parazitických žahavců – rybomo-rek (Myxozoa), žábrohlístů (Monogenea)a hlístic (Nematoda). Podle očekávání jenejbohatší fauna žábrohlístů, kterých jsmezatím nalezli asi 45 druhů, z nichž nejmé-ně 17 je nových pro vědu. Z dalších zají-mavých nálezů lze jmenovat např. novýdruh hlístice ze sumce Auchenoglanis oc -cidentalis, kterou jsme obdařili geografic-ky schizofrenním jménem Mexiconemaafricanum – její jediní dva příbuzní žijív Mexiku a Japonsku. Zvláštní pozornostzaslouží též dvě nové velké bizarní hlísti-ce Philometra spiriformis (obr. 3) a P. latiz kapsulí na vnitřní straně skřelí (obr. 2),resp. tělní dutiny okouna nilského (Latesniloticus) – kulinářsky nejcennější slad-kovodní ryby Afriky. Velmi bohatá jsoui společenstva larválních stadií parazitů,jejichž přesné určení je mnohdy nemož-né bez znalosti dospělců z definitivníchhostitelů. Vítaným zpestřením proto bývámateriál z rybožravých predátorů, kteří seobčas utopí zamotáni do rybářských sítí.Tak jsme se dostali k vzácným vzorkůmz krokodýla nilského (Crocodylus niloti-cus) a kormorána Phalacrocorax lucidus,které nám umožní alespoň částečně roz-

plést životní cykly některých vícehostitel-ských parazitů. V případě krokodýla jsouzajímavým bonusem vzorky dosud tajem-ných kokcidií rodu Goussia, jež způsobujíúhyny na krokodýlích farmách.

Z hlediska projektu je potěšující, že seuž nyní ukazuje strukturovanost komunitparazitů podle salinity. Některé závislosti,jako malé zastoupení rybomorek a motolicv jižní části jezera, jsou snadno vysvětli-telné absencí mezihostitelů – máloštěti-natců a měkkýšů ve slaných ob lastech, čiomezením výskytu některých skupin rybna sladkovodní oblast delty řeky Omo.Jiné však ukazují na složitější vztahy, např.přímá úměrnost procenta nakažených ryb(prevalence) a intenzita infekcí (abundance)korýšů a některých druhů žábrohlístůa sa linity. Z biogeografického hlediska jepřekvapující přítomnost některých námiob jevených taxonů (např. P. spiriformis,P. lati), neboť lze těžko uvěřit, že by si vel-kých a morfologicky vyhraněných parazi-tů nevšimly předchozí generace badatelů,ani my sami při vy šetřování tisíců okounůnilských z jiných oblastí, zejména ze sou-sedního povodí Nilu. Vzhledem ke krátkédobě izolace Turkany je nepravděpodob-né, že tyto druhy vznikly zde, což nazna-čují i prove dené molekulárně-fylogenetic-ké analýzy dokazující, že jde o velmi starédruhy. Je proto možné, že to jsou reliktnípopulace, jež i přes přítomnost vhodnéhohostitele v jiných povodích vyhynuly a je -zero pro ně představuje poslední útočiště.Věnujeme se i vzrušujícímu fylogeografic-kému a populačně-genetickému studiutasemnic Wenyonia virilis a jejich hostite-lů, sumečků rodu Synodontis. Dosavadnítaxonomické studie ukázaly existenci ně -kolika morfotypů zmiňované tasemnice,

z nichž některé jsou výskytem omezeny naNil, jiné na Turkanu a jeden se vyskytujev obou povodích. Prozatímní výsledky na -značují, že máme co do činění s druhem,u něhož probíhá evoluce tak říkajíc v pří-mém přenosu. Paralelní studie stejnéhosystému parazit-hostitel v Nilu a Turkaněnám snad umožní odhalit příběh, který seza tím skrývá, a popsat evoluční změnyu organismů probíhající krátce (v horizon-tu tisíců let) po rozdělení původně spoje-ných populací, nikoli v dávné minulosti,jak je tomu u klasických fylogenetickýchstudií pracujících v řádech milionů let.

Je smutnou pointou, že s paleontologic-kým týmem Richarda Leakeyho a veteri-nárním týmem Davida Modrého z Veteri-nární a farmaceutické univerzity Brno jsmeasi poslední, kdo má možnost provádětvýzkum v tomto místě Afriky, jež se přílišneliší od podoby, jakou znali jeho objevi-telé. Od r. 2013 je plánováno napouštěnígigantické přehrady Gibe III na hornímtoku řeky Omo. To nevyhnutelně způsobíomezení jediného zdroje vody, počátekvy sychání Turkany a následný kolapspůvod ních kmenových kultur Turkana,Mursi, Daasanech, Kara, Kwegu, Nyanga-tom a Bodi, včetně jejich socio-ekonomic-kých vztahů v kontextu divočiny obývanétypickou africkou faunou na dolním tokuřeky Omo a velké části Turkánské pánve.

Poděkování za spolupráci patří kolegůmz partnerské instituce Kenya Marine andFishery Research Institute, asistentůmz kmenů Turkana, Samburu a Daasanech,Velvyslanectví ČR v Keni, konkrétně panívelvyslankyni Margaritě Fuchsové, a Gran-tové agentuře AV ČR za udělení grantu(KJB600960813).