Velryba grónská: Nositelka jedinečného genomu, který jí může lidský organismus čiře závidět

Velryba grónská je druh velryby žijící v arktických mořích, dosahující délky až 18 metrů a dožívající se více než 200 let, a do budoucna může člověku leccos předat…

Výskyt a biologie

Tento druh velryby žije výhradně v arktických vodách. Oblasti rozšíření se v současnosti nacházejí v Davisově průlivu (Baffinova zátoka) u Labradoru, v Beringově moři západně od Aljašky, v Hudsonově zálivu (Foxe Basin), v Barentsově moři (poblíž Svalbardu) a ve vodách severní Sibiře (Ochotské moře).

Velryba grónská má vrstvu tuku o tloušťce až 70 cm, která ho chrání před extrémním chladem. Hlava je v poměru k tělu velmi velká, tvoří téměř třetinu celkové délky a umožňuje velrybě prorazit led o tloušťce až 30 cm. Tlama může dosáhnout délky až pěti metrů, výšky čtyř metrů a šířky dvou a půl metru. Jen jazyk může vážit téměř 900 kg. Velryba má dva dýchací otvory, ze kterých chrlí vodu do výšky čtyř metrů.

Další parametry

Tělo grónské velryby je tmavě modré až černé. Pouze na spodní čelisti je bílá skvrna s nepravidelně uspořádanými černými skvrnami. Na břiše jsou často přítomny bílé nebo šedé pruhy. Grónská velryba nemá hřbetní ploutev. Ocasní ploutev může dosáhnout maximální šířky osmi metrů. Prsní ploutve jsou v poměru k velikosti těla malé a mají tvar pádla. Dospělí samci mohou dorůst až 18 metrů délky a vážit 60 až 80 tun (vyjímkou není i 100 tun).

Dříve byla průměrná délka života odhadována na 80 let. Přítomnost starých hrotů harpun v tělech velryb zabitých lovci však ukázala, že grónské velryby se mohou dožít i více než 100 let. Molekulárně biologické studie určily věk jednoho jedince na 211 let. Později se věk kolem 200 let i více objevil u dalších jedinců. To z nich činí nejdéle žijící známé savce.

Metabolismus a obrana organismu

Nedávný výzkum naznačuje, že velryby grónské mají obzvláště pomalý metabolismus a jsou geneticky lépe chráněny před rakovinou. Velryba grónská má asi tisíckrát více buněk v organismu než jiní savci a měla by tak být obecně náchylnější na onemocnění související s věkem. Přesto má naopak mnohem vyšší odolnost proti stárnutí a je rovněž téměř imunní vůči nádorovému onemocnění. Při zkoumání jejího genomu vědci nalezli dvě konkrétní alely, které by mohly být zodpovědné za pozoruhodnou dlouhověkost této velryby. Jedinečná genetická informace může rovněž odhalit, jakým způsobem pracuje její nezvykle pomalý metabolismus.

Větší živočišné druhy se obecně dožívají delšího věku. Jejich těla se také skládají z většího počtu buněk. A protože se rakovina vyvíjí z jediné buňky, která prochází řadou tzv. „onkogenních mutací“, mohli byste předpokládat, že větší zvířata jsou k rakovině náchylnější. Opak je však často pravdou. Tomu se říká Petův paradox. Řešení tohoto paradoxu je elegantně jednoduché. Příroda tyto větší tvory jednoduše obdařila lepší protirakovinnou obranou. Například už nějakou dobu víme, že sloni mají nadbytečné kopie genu p53, klíčové součásti přirozeného obranného mechanismu buněk proti rakovině. Nedávný výzkum u velryby grónské naznačuje, že je na tom ještě v této obraně lépe než slon.

Zajímavosti DNA

Buňky musí projít více než jednou onkogenní mutací (neboli „zásahem“), aby se staly rakovinnými. Vědci zajímavě zjistili, že buňky grónských velryb potřebují na cestě k rakovině méně zásahů než lidské buňky. To poukazuje na jedinečnou vlastnost grónských velryb, a to, jejich schopnosti snižovat mutace a opravy DNA. Naše DNA je neustále vystavena faktorům, jako je záření a oxidační stres, které mohou způsobit zlomy DNA a vést k mutacím. Mutace se hromadí v průběhu celého lidského života.

Grónské velryby si však vyvinuly vynikající mechanismy opravy DNA, což vede k mnohem menšímu počtu mutací. V srdci tohoto ohromujícího opravného mechanismu leží protein známý jako CIRBP (studeně indukovatelný protein vázající RNA – ribonukleovou kyselinu). Tento protein je hojnější ve fibroblastech (tj. buňkách, které se podílejí na opravách ran) velryb a reaguje na stresové faktory, jako je chlad, hypoxie a ultrafialové záření.

Když vědci nadměrně exprimovali verzi CIRBP z grónské velryby v lidských buňkách, zlepšila se účinnost opravy DNA 1,6krát. Použití CIRBP z grónské velryby může být také bezpečnější než jiné přístupy k boji proti rakovině, které zahrnují zabíjení zdravých buněk nebo vytváření dysfunkčních, které by mohly být v konečném důsledku pro tělo škodlivé. To naznačuje, že protein CIRBP může hrát klíčovou roli v lidském zdraví a dlouhověkosti, a to právě díky velrybám.

Potrava a rozmnožování

Velryba grónská se živí planktonem, například krillem (býložraví korýši). Na každé straně těla má 325 až 360 kosticových destiček. Při krmení plave s neustále otevřenou tlamou. Živočichové se zachytí v kosticových destičkách, které pak jazykem velryba strhne a spolkne. 

K páření dochází na jaře nebo začátkem léta. Doba březosti je asi 13 měsíců a mládě se rodí v dubnu, květnu nebo červnu. Novorozená mláďata jsou dlouhá asi čtyři metry a mohou vážit až 900 kg. Mládě je kojeno 9 – 15 měsíců. Hustota mateřského mléka je podobná zubní pastě. Interval mezi porody je obvykle tři roky. Mláďata se rodí s tlustou vrstvou tuku (40 – 60 cm). Pohlavní dospělosti dosahují mladé velryby ve věku 20 – 25 let.

Migrace a komunikace

Během jarní a podzimní migrace tvoří velryby skupiny až 14 jedinců, kteří plavou ve formaci ve tvaru písmene V. Před érou nadměrného lovu velryb se předpokládá, že tyto skupiny čítaly až sto jedinců. Během arktické zimy se dokáže orientovat ve tmě pomocí echolokace. Typická doba ponoru je až dvanáct minut, ačkoli se velryba dokáže potápět až hodinu. Po ponoru stráví jednu až dvě minuty na hladině, aby se nadechla.

Velryby grónské se mezi sebou dorozumívají rozmanitou směsicí silných nízkofrekvenčních zvuků, nepřesahujících hranici 1000 Hz. Intenzivnější komunikace probíhá zejména během migrace. V období rozmnožování se pak projevují souvislejšími „melodiemi“ s pravidla déle trvající frekvencí. Studií z let 2010–2014 při které bylo zkoumáno asi 300 velryb, bylo zaznamenáno na 184 různých zvuků. Podle vědců mají velryby grónské široký často se měnící repertoár a zvuky jimi vydávané připomínají jazzovou hudbu.

Ochrana

Už v 16. nebo 17. století byla velryba grónská obětí zničujících velrybářských expedicí. Tehdy, před komerčním lovem, v mořích žilo nejméně 50 000 velryb. Za 350 let trvajících lovů jich bylo asi 70 000 zabito. Jejími komerčně velmi cennými přednostmi, kterými jsou silná vrstva tuku, rohovité kostice z keratinu a obecně jako ohromný zdroj obživy, byla dohnána téměř k záhubě.

První ochranný pakt vznikl teprve ve 30. letech 20. století a údajně se jednalo o vůbec první svého druhu, který se týkal ochrany divoké fauny. Díky úsilí o ochranu přírody se stále malá populace zvyšuje. Odhaduje se, že na celém světě nyní žije 5 000 až 8 000 grónských velryb, z nichž většina žije v severním Pacifiku.

Velryba grónská díky své velikosti nemá kromě člověka mnoho přirozených nepřátel, prakticky žádné. Neexistují ani zprávy o útocích žraloků. Nicméně při studii v roce 2005 měla třetina velryb z populace v Davisově průlivu jizvy po útocích kosatek. Právě kosatka dravá je považována za jediného možného predátora.

Zdroje: 

www.nationalgeographics.com 

KENNEY, R.  Encyclopedia of marine mammals.

STEVENSON, J. et al. What dogs and whales can teach us about cancer.