Studie sleduje rozmanitost barev očí divoké kočky až po dávné předky

Fanoušci Clementine, kočky, která s ní nedávno uchvátila TikTok vzácná barva očíby měl vzít na vědomí. Pronikavý zlatý pohled gepardů, nápadně modrý pohled sněžných leopardů a zářivě zelená záře leopardů, to vše jsou rysy, které lze vysledovat k jednomu předkovi, ocelotovi podobnému kočkovitému předkovi, který se po Zemi pohyboval před více než 30 miliony let.

V novém studie zveřejněno v iScienceHarvardští vědci říkají, že tato původní populace pravděpodobně představovala kočkovité šelmy s hnědýma i šedýma očima, které dláždí cestu pro rychlou a širokou diverzifikaci barvy duhovky, kterou dnes vidíme u druhů koček.

“Když jsem začal s touto studií, zeptal jsem se: Co víme o barvě očí?” A pravdou je, že velmi málo, protože v podstatě neexistují téměř žádné fylogenetické evoluční studie o barvě očí,“ řekl hlavní autor Julius Tabin, student Griffin Graduate School of Arts and Sciences na katedře organické a evoluční biologie.

Většina studií se zaměřuje na distribuci barev očí u druhu nebo na geny podílející se na vytváření barvy očí u lidí a domestikovaných zvířat. Studie o barvě očí v zvířecí populace jsou vzácné kvůli výzvám uchování a nedostatku rozmanitosti – většina zvířat má hnědé oči.

Zatímco barva očí u lidí je pravděpodobně výsledkem sexuálního výběru au domestikovaných zvířat výsledkem umělého výběru, Tabin přemýšlel, co podnítilo širokou rozmanitost divokých Felidae. Bez uchování zkamenělin, na které by se mohl spolehnout, Tabin zvolil nový přístup při analýze digitální obrázky ze zdrojů, jako je iNaturalist k identifikaci a kategorizaci různých barev očí u 52 taxonů koček.

Tabin a spoluautorka Katherine Chiasson, Ph.D. kandidát na Johns Hopkins University vytvořil algoritmus pro mapování barev duhovky na fylogenetický strom Felidae.

“Našli jsme velkou variabilitu barvy mezi druhy,” řekl Tabin, “ale šokující je, že jsme také našli mnoho vnitrodruhové variability. Většina druhů má singulární barvu očí bez jakýchkoli variací. Takže je opravdu překvapivé, že jakmile se dostanete do kočky – lvi, tygři, panteři atd. – vidíme všechny tyto různé barvy očí.

Vybaveni barvami namapovanými na fylogenetický strom se vědci pustili do rekonstrukce stavu předků. Zjistili, že rané linie před kočkovitými šelmami (předchůdci kočkovitých šelem a jejich nejbližší příbuzní, linsangové) měli pouze hnědé oči. Poté, co se však druhy linsang rozvětvily, se vedle hnědookých objevily i šedooké kočkovité šelmy.

“Pravděpodobně se to stalo kvůli genetické mutaci, která drasticky snížila pigment v oku,” řekl Tabin. Melanin může být buď eumelanin, který je hnědý, nebo feomelanin, který je žlutý.

Přechod z hnědého oka na šedé oko by vyžadovalo snížení eumelaninu. Toto snížení by vedlo k tomu, že oko není úplně hnědé a není úplně šedé, ale má hnědošedou barvu, což vědci zjistili.

Tyto šedooké kočkovité šelmy otevřely dveře záplavě zelených, žlutých a modrých a poskytly kotvu mezi hnědýma očima a novými barvami.

“Modré oči vyžadují pečlivě vyvážené nízké hladiny pigmentu a u kočkovitých šelem jsou pravděpodobně recesivní. Divoká populace by pravděpodobně nebyla schopna udržet modré oči v populaci s pouze jedním modrookým jedincem v moři hnědých očí.

“Je pravděpodobné, že byste potřebovali něco světlejšího než hnědé, ale ne tak světlého jako modré, abyste byli prostředníkem. A to vidíte: V každém jednotlivém kočičím druhu s modré očimají také šedé oči,“ řekl Tabin.

Tabin a Chiasson také pozorovali, že hnědé oči a žluté oči zřídka koexistují u druhu. Řekli, že byli překvapeni, když našli pozitivní korelaci mezi žlutýma očima a kulatými zorničkami a negativní korelaci mezi hnědýma očima a kulatými zorničkami.

Výzkumníci nenašli žádné významné korelace pro režim aktivity, zoogeografickou oblast, stanoviště a jednotnost barvy očí, což ponechává adaptivní výhodu různých barev očí otevřenou otázkou, kterou je třeba sledovat.

Vědci nejen rekonstruovali obecné typy barev očí přítomné v každém evolučním uzlu, ale byli také schopni předpovědět přesnou barvu oka každého předka.

“Schopnost kvantitativně rekonstruovat barvu je jednou z největších předností papíru, protože to znamená, že jsme prvními zvířaty, která viděla barvu těchto očí od doby, kdy tyto kočkovité šelmy žili před miliony let,” řekl Tabin.

Pro Chiassona byla studie zčásti speciální, protože všechny zdroje, které použil, jsou volně dostupné online. „Skutečnost, že rigorózní studie, jako je ta naše, může dělat každý, kdo má a připojení k internetu a určitá zvědavost svědčí o celoplošné revoluci, která zvyšuje dostupnost vědy po celém světě.”

Studie otevírá příležitost k dalšímu zkoumání evoluční důležitosti šedých očí a také evoluce barvy očí v přirozených populacích, řekl Tabin. “Stále jsem nadšený z toho, že jsem věděl, že kočičí předek měl hnědé i šedé oči, protože to je něco, co jsem neočekával a ani jsem o tom nepřemýšlel.”

Tento příběh je zveřejněn s laskavým svolením Harvard Gazetteoficiální noviny Harvardské univerzity. Pro další novinky z univerzity navštivte Harvard.edu.