Člověk běžně mrkne asi 1000x za hodinu (to se může dramaticky změnit čtením tohoto článku, jak si ověřila jeho autorka při psaní). Mrkání se přisuzuje několik důvodů: zvlhčování rohovky, ochrana před nebezpečnými předměty a odstranění cizorodých látek z oka.
Zvířata mrkají různě – jinak často; pomocí různého počtu a druhu svalů; liší se počet membrán, které při mrknutí překryjí oko; různý je také směr mrkání – kachna divoká má víčko pod okem a při mrknutí jej zvedá vzhůru, mangusta liščí má zase víčko schované za oční bulvou a při mrkání se jí vynoří zpoza oka.
Předpokládá se, že mrkání vzniklo při přechodu na souš, jelikož se vyskytuje u všech suchozemských obratlovců a naopak chybí u jejich nejbližších příbuzných ve vodě, jako jsou dvojdyšné ryby, které mohou dýchat vzdušný kyslík. Jedním z problémů, které je totiž třeba při přechodu na souš vyřešit, je okysličování rohovky. Rohovka nemá cévy, a tudíž nemůže být okysličována zevnitř. Voda a vzduch se liší v difúzi plynů, přičemž lepších výsledků přísunu kyslíku je dosahováno, pokud je rohovka mokrá. Proto je u suchozemských živočichů zvlhčována například pomocí slz, které produkují k tomu vyvinuté slzné kanálky. Pomocí mrkání se potom tekutina dostane na celou rohovku. Nicméně pro potvrzení hypotézy, že mrkání vzniklo jako nezbytná adaptace pro život na souši, chybí fosilní záznamy nebo jiné doklady, které by tuto hypotézu potvrdily.
V případech, kdy se vědci snaží studovat nějaký fenomén z evolučního hlediska, se totiž pokouší najít předka všech organismů, u nichž se taková inovace nachází a u něho zjistit, co vedlo k jejímu vytvoření. V případech, kdy toto není možné, je dalším přístupem snaha najít takového současného živočicha, který by mohl svým stylem života odpovídat onomu evolučnímu zvratu – v našem případě přechodu na souš, a u něj danou vlastnost prozkoumat. Proto si skupina vědců z amerických univerzit ve své práci publikované v prestižním časopise PNAS vzala na pomoc jeden nevšední typ ryby – obojživelné letce.
Tyhle ryby žijí kolem stromů mangrovníků na přílivových plážích na pomezí sladkých a slaných vod západního Pacifiku a východního Atlantiku, kde stráví velkou část dne na suchu. K tomuto životu mají například speciálně uzpůsobené oči, které trčí ven z hlavy. A právě s nimi letci mrkají. Nicméně tato činnost je u nich hodně speciální – trčící oko se jakoby zanoří zpátky do hlavy a mističkový výběžek kůže, který mají letci na rozdíl od jiných zástupců hlaváčovitých ryb žijících pod vodou, se zvedne kolem rohovky a zakryje ji. Tato kožní řasa tak funguje jako víčko. Pro hypotézu o suchozemském původu mrkání hraje i fakt, že mladí letci, kteří tráví život pouze ve vodě, ještě nemají oči vytrčené na hlavě, tak jako jejich starší kolegové a nemrkají.
Vědci se pomocí série pokusů snažili ověřit, zda letci využívají mrkání ze stejných důvodů jako člověk a jiní čtyřnožci. Nejprve si všimli, že pokud jsou letci pod vodou, tak téměř nemrkají. Pokud vystavili letce různě vlhkému prostředí, mrkali více v tom sušším – využívají tedy zavírání víček ke zvlhčování oka. Nicméně speciální typ žláz, které by vylučovaly tekutinu podobnou našim slzám u letců nenašli. Jak tedy zvlhčování rohovky u letců funguje? Kůže oka letců tvoří výše popsanou malinkou mističku, ve které jsou schopni schraňovat vodu. Letci se na souši občas otáčí kolem své osy a při tomto pohybu, aby si neporanili oči, je schovají za víčka. Výzkumníci přišli na to, že ono otáčení jim obecně slouží ke zvlhčování kůže, a tudíž prevence jejího vysychání. Při otáčení na vlhkém podkladu ale zároveň naberou do očních mističek vodu a tu si potom při mrkání roztírají po oční rohovce. Autoři práce soudí, že i když si letci kreativně poradili se zvlhčováním oka, pro plný přechod na souš a odpoutání se od závislosti na vodním prostředí bylo pravděpodobně nezbytné vytvoření slzných žláz, které tak bylo klíčem k další evoluci.
Ve druhém experimentu pomalu přibližovali vatovou tyčinku letci k oku a ten, s rychlostí odpovídající například té lidské, to své zavřel. Z toho vědci usoudili, že mrkání letcům slouží také k ochraně proti nebezpečným předmětům.
Ve třetí sérii pokusů dali výzkumníci letcům do oka vajíčka krevet, ty mají stejnou velikost jako zrníčka písku, se kterými se letci na březích vod často setkají. Ryby následně začaly mrkat, a to až do úplného odstranění cizorodého materiálu z oka ven.
Přestože je tedy mechanismus mrkání – vznik speciálních svalů či žláz sekretujících nějakou tekutinu nebo plnohodnotného víčka – odlišný od toho, který známe u suchozemských zvířat, jeho funkce – tedy zvlhčování, ochrana a čištění oka – je u letců stejná. Tyto odlišnosti ukazují, jako už tolikrát, pestrost evolučních nástrojů při řešení stejného problému.
Na mrkající letce se můžete podívat v citovaném, volně přístupném článku, který vědci doplnili několika videi.
Citovaná publikace: PNAS (impact factor: 12,8)
Úvodní foto: Rafael Garcin, unsplash.com
Podobné články na Czechsight:
Jacqueline Bernasová
Vendula Lužná
Lukáš Kekrt
Vstup do diskuze