Vtáky, cicavce, ryby, hmyz a mnohé ďalšie živočíchy si vytvárajú komplikované hniezda či iné obydlia. Výskumníci dlho márne hútali, ako je to možné. V minulých desaťročiach však pokročili a začali odhaľovať genetiku zvieracej architektúry, fyziku, ktorá drží ich výtvory pokope, a pre-kvapujúce jednoduché pravidlá správania, ktoré umožňujú aj stvoreniam s minimozgom budovať celé impériá. Jedného dňa sa možno aj nám podarí naprogramovať účelnejšie mestá pomocou tých istých architektonických pravidiel, ako má spoločensky žijúci hmyz. Divoké špirály a labyrinty Amerického biológa Roba Dunna už dlhé roky fascinujú príbytky, ktoré si zvieratá stavajú. Skúma hniezda stoviek rozličných druhov – vrátane mravcov, termitov, ôs, vtákov, rýb a myší – hrabal sa v nich v prírode, aj v laboratóriu a zbiera informácie z prác iných vedcov. Neštíti sa ani vplávať do bobrieho brlohu či vykopávať hlboké jamy, len aby sa dostal na dno mravčieho hniezda. Prišiel na to, že zvieracie obydlia sú ohromne rozmanité. Niektoré skrýše sú dlhé a rovné tunely, iné zas labyrinty. Ďalšie sa vinú v divokých špirálach či v komplikovaných nepravidelných tvaroch. Čo však bol jeho najpozoruhodnejší poznatok? Že každé obydlie sa vyvíjalo. Každé bolo takou integrálnou súčasťou daného druhu ako jeho končatiny, farba očí alebo gény. A práve inštrukcie, ako postaviť hniezda, musia byť, aspoň sčasti, vpísané do génov architektov zvieracej ríše. Biológovia iba teraz začínajú konečne chápať, ako sa takáto architektúra vyvinula. Cieľom nedávneho výskumu bolo presne určiť tie gény, ktoré sú zodpovedné za „konštruktérske“ schopnosti živočíchov. Tak ako mnoho iných projektov, aj tento sa začal v garáži, píše Rob Dunn v časopise Scientific American. Vedci v garáži V roku 2003 bola Hopi E. Hoekstrová mladou vedkyňou na Kalifornskej univerzite snažiacou sa odhaliť súvislosť medzi génmi a správaním myší. Už vedela, že rozličné druhy myší budujú rozlične tvarované tunely. Jessemu N. Weberovi, ktorý vtedy pracoval v jej laboratóriu, zišlo na um, že by sa mohli pokúsiť nájsť gény súvisiace so stavbou konkrétnych myšacích skrýš. Weberova prvá úloha bola zhotoviť „príbytky“ s dostatkom špiny na to, aby prilákali myši, ktoré by si začali hĺbiť svoje tunely. Použil lepenku, klince, piesok a ďalšie lacné materiály. Keďže priestor na to v laboratóriu nemali, experimentovali v garáži pri dome Hoekstrovcov. Použili myši rodu Peromyscus, ktorý je najrozšírenejším rodom cicavcov na svete vôbec. Myši druhu Peromyscus maniculatus, ktoré žijú takmer v celej Severnej Amerike, hĺbia jeden krátky tunel, zatiaľ čo druh Peromyscus polionotus, ktorý žije výhradne iba na juhovýchode USA, preferuje dlhý tunel s rozvetvenou únikovou trasu končiacou sa tesne pod povrchom zeme. Aj gény, aj evolúcia Tieto dva druhy sa v divočine nepária, ale ako sa hovorí: Čo je v garáži, to aj ostane v garáži. Výskumníci ich teda skrížili a čuduj sa svete – všetky tunely vytvorené ich potomstvom boli rovnaké – dlhé s únikovými trasami. Keď takéto hybridné myši spárili s druhom Peromyscus polionotus, výsledkom bola nová generácia s rozmanitejšími skrýšami. Približne polovica si vybudovala únikovú trasu, ale dĺžka vstupného tunelu sa značne rôznila. Naznačovalo to, že aj dĺžka tunela, aj prítomnosť únikovej trasy sú dedičné črty determinované génmi, podobne ako farba očí. No genetika súvisiaca s dĺžkou skrýše je komplikovanejšia než tá, ktorá sa týka únikovej trasy. Treba dodať, že z mladej vedkyne Hoek-strovej je teraz profesorka na Harvardovej univerzite, ktorá so svojím spolupracovníkom Weberom experimenty odborne vyhodnocovala. Podarilo sa im identifikovať špecifické časti myšieho genómu spojené s danou vlastnosťou. Budovanie únikových trás kontroluje skupina génov alebo dokonca iba jeden na jedinom chromozóme. Za dĺžku tunela však zodpovedá podľa všetkého niekoľko génov rozptýlených v troch častiach genómu, čo by mohlo vysvetľovať tú spomínanú genetickú zložitosť týkajúcu sa dĺžky tunelov. Americkí výskumníci týmito experimentmi demonštrovali, že dokonca aj u inteligentných živočíchov, ako sú myši, môže byť zložité správanie spojené s budovaním obydlia geneticky zakódované, no aj produktom evolučných síl, sumarizuje biológ Rob Dunn zo Severokarolínskej štátnej univerzity. Aj s prázdnymi komorami Dunn pripúšťa, že vedci musia v tejto oblasti uskutočniť ešte množstvo výskumov, keďže „genetika architektúry“ je u niektorých iných zvierat dozaista zložitejšia než u poľných myší. Niektoré druhy, ako napríklad kanáriky, si stavajú hniezda tak, že to odpozorujú od svojich rodičov a rovesníkov. Škorce sa takýmto spôsobom učia svoje hniezda ozdobovať. Je pritom jasné, že genetika určite nie je jediná záhada týkajúca sa budovania zvieracích obydlí, ale na stole je otázka, prečo sa hniezda, skrýše či brlohy tak veľmi od seba líšia a prečo majú určité „architektonické“ tvary. Skutočným majstrom staviteľom je nepochybne spoločensky žijúci hmyz. Úle, osie hniezda, mravčie hniezda či mohylovité kopy vytvorené termitmi – všetky tieto útvary sa od seba odlišujú oveľa viac než samotné telá rôznych druhov hmyzu. Je táto rozmanitosť náhodná? Asi ťažko, keď v rámci jedného druhu sú štruktúry hniezda konzistentné až do takej miery, že sa v nich opakovane vyskytujú napríklad časti, ktoré na prvý pohľad nemajú žiadny zmysel. V termitiskách sú to napríklad prázdne komory, nad ktorými si vedci dlho lámali hlavu. Až v nedávnej minulosti zistili, že nezvyčajné obrovské termitie „mrakodrapy“ slúžia aj ako veľké pľúca a pomocou nepoužívaných komôr sa celý objekt vlastne odvetráva. Ale akým spôsobom ho tie malinké stvorenia postavili? Môžu za to feromóny V prípade spoločensky žijúceho hmyzu by sa dalo predpokladať, že celá kolónia na slovo poslúcha svoju vládkyňu – kráľovnú. Ale žiadne pokyny neprichádzajú. To len množstvo jedincov podvedome dodržiava pár geneticky zakódovaných jednoduchých pravidiel, a keď pracujú v zhode, potom sú schopné vybudovať gigantické termitiská, podivuhodné osie hniezda či včelie plásty. V minulých pätnástich rokoch vyvinuli vedci sofistikované matematické modely, ktoré imitujú spôsob, akým dodržiavanie takýchto jednoduchých pravidiel vedie k vybudovaniu termitísk. Modely predpokladajú, že stavebné bloky, používané termitmi, obsahujú feromóny, ktoré vydráždia ostatných k ďalším stavebným úkonom. Jeden robotník položí blok a ďalší, nalákaný vôňou, ho napodobní. Proces pokračuje, až kým sa dve zakrivené steny nespoja a nevytvoria strechu. Ale prečo je napríklad kráľovská komora taká priestranná? Vedci sa domnievajú, že termitia kráľovná vylučuje feromón, ktorý robotníkom zabráni postaviť steny okolo nej. Namiesto toho ich postavia ďalej, ale v úplne zhodnej vzdialenosti od nej. A čo človek? Môžeme si brať príklad z architektonických zručností zvieracej ríše? Naši predkovia to isto robili. Pomocou jazyka koordinovali svoje úsilie, stavali si príbytky z toho, čo mali naporúdzi: z blata, palíc, trávy a listov. Gény im pri stavaní takýchto obydlí vôbec nepomáhali. No pri pozornom pohľade na príbytky domorodého obyvateľstva z celého sveta môžeme vidieť, že do veľkej miery dbajú na funkčnosť a nevyhnutnosť. V studených oblastiach sú múry hrubšie, v horúcich regiónoch ich často ani nestavajú. Je zrejmé, že tradičné domy naozaj niekedy imitujú termitiská alebo mravčie tunely. V súčasnosti sa však domy stali aj symbolmi nášho spoločenského postavenia, sú z nich dobreže nie umelecké diela a termitmi sa inšpiruje už len máloktorý architekt. Skoro každý túži po „dobrom živote“, a tak aj v odľahlých dedinách si ľudia stavajú honosné domiská ako vo veľkomestách a nehľadia na to, kde žijú, v akom podnebí a neberú do úvahy napríklad blízkosť predátorov. Preto sa naskytá otázka, či nie je skôr lepšie dodržiavať jednoduché pravidlá a v niektorých situáciách sa správať ako termit, mravec alebo včela.

Zvierací architekti: Budeme sa nimi inšpirovať?

magazin

Magazín

Spektrum

Rubrika

Štýl

Zdravie

Techmag

Sex a flirt

Zaujímavosti

FaktyX

Video

PLUSKA.sk

Zvierací architekti: Budeme sa nimi inšpirovať?

Výber pre vás