Haibane Renmei. Pěstování křídel není vždy bezbolestný proces.
Byl jednou jeden muž a jednoho krásného dne se mu na zádech objevila křídla jako anděl. Ale on sám nikdy nebyl. Náš hrdina se podívá na svůj rodokmen – ale v jeho rodině nejsou žádná nadpřirozená stvoření. Jak to? Možná měl stejný energetický nápoj, který vypil včera, skutečně takový účinek jako v reklamě? Ne, je to nepravděpodobné. S největší pravděpodobností buď použil MacGuffin, nebo se zázračně vyvinul.
Volitelně postava dostává křídla pouze na dobu, kdy je pod vlivem mocného kouzla. Tuto možnost milují především autoři žánru maho-shojo, kdy by se kouzelné dívky měly převtělit do svých bojových podob, na zádech jim narůstají křídla jako víly – ostatně křídla na zádech postavy vypadají nejen krásně, ale i cool . Létat se dá i s pomocí křídel. V reálném životě však tento trik nebude fungovat. i kdybychom měli křídla, stejně bychom kvůli zákonům fyziky a anatomie nedokázali uletět ani pár metrů. Na čmeláka není třeba odkazovat – nelétá podle zákonů pro letadla, ale podle zákonů pro hmyz! (Pokud však takto uvažujeme, proč lidé nelétají podle zákonů pro letadla, ale podle zákonů pro lidé [1]?)
A pořád narůst křídla možná někdo jiný. V ruštině se pro tuto akci používá úplně stejné sloveso.
- 1 Příklady
- 1.1 Literatura
- 1.2 Kino
- 1.3 Animovaný seriál
- 1.4 Komiksy
- 1.4.1 Webový komiks
Příklady[editovat]
literatura[editovat]
- Ivan Drach, ukrajinský básník, dramatik a scenárista – alegorická báseň “Kril”. Na Nový rok daly jisté síly prostému pracantovi strýci Kirillovi stejná křídla. Proč se mu vzdali, nevěděl a jeho žena také začala hysterčit, že sousedé dostali normální dárky (plstěné boty nebo klobouk) a on dostal nějaká křídla. Muž si nějak dokázal uříznout křídla, ale ta mu znovu narostla. No a nakonec našel praktické využití pro vlastní křídla, která mu po každé amputaci dorůstají – jako stavební materiál. Pravda, plot z křídel nakonec ukradli nejrůznější básníci.
- Line Koberbøll, “Wild Witch” je čarodějnice Kimera, hlavní protivník prvních tří knih. Její křídla jsou obrovská (a každé pírko na nich je mrtvý pták!), ale čarodějnice na nich nemůže létat, dokáže pouze zpomalit svůj pád a vytvořit vzduchovou vlnu.
- „Mefodiy Buslaev“ – pokud se člověku podaří vstát a vyšplhat se do strážců světla, dostane křídla, jako by byl skutečný. Tedy přívěsek s jejich obrázkem, který vám umožní je zhmotnit a ano, létat na nich.
- Valery Ronshin, „Malý hrbáč“ je pohádka v duchu Andersena o osiřelé dívce, která se narodila v chladné a ponuré zemi, kde žili jen zlí a bezcitní lidé. Jednoho dne dívce narostla křídla. Milující strýc a teta je chtěli nejprve odříznout, ale pak přišli s lepším nápadem – zamaskovat křídla pod hrbem a poslat neteř žebrat na verandu. Konec je také dost andersenský.
- Horace Gold, “For What Wings Are Worth” – hlavní hrdina je tak ctnostný, že mu jednoho dne narostla andělská křídla. Je v tom jen trochu radosti.
- Meziautorský cyklus Bláznivé karty:
- Pokud křídla jednou provždy narostou, jejich majitel je považován za žolíka nebo esového žolíka. Křídla většinou nestačí k aktivnímu letu, např. Chickenhawk umí pouze plachtit. Let Peregrina, Rauma a Burrowing Owl zajišťují sekundární schopnosti, zatímco Adesinin let je způsoben virem radikálně přestavěnou anatomií. Croyd “Dremlin” Crenson, kvůli anomální povaze infekce, může náhodně narůst křídla během další metamorfózy a zpravidla je ztrácí v dalším cyklu.
- Kontrolovaná schopnost růst (a zatahování) křídel znamená status esa. To mohou různými způsoby provést Půlnoční anděl (pyrokinetická projekce), Brave Hawk (iluzorní efekt při létání s telekinezí) a Isai Stevens (částečná přeměna v garudu).
– Harfa a zpěvník, pár křídel a svatozář, číslo třináct pro kapitána Eliho Stormfielda ze San Francisca! Napište mu propustku a nechte ho vejít.”
kino[editovat]
- Underworld: Evolution – Marcus, první upír v historii, na konci předchozího filmu náhodou ochutnal krev vlkodlaka a proměnil se v hybrida, a proto mu na zádech narostl pár obrovských membránových křídel. A je rád – teď může létat, sekat nepřátele kostěnými čepelemi podobnými mečům na koncích svých křídel a každou chvíli na sebe vzít lidskou podobu, ve které jsou křídla stažena zpět do jeho zad.
Animovaný seriál[editovat]
- My Little Pony: Friendship is Magic – na konci třetí sezóny se z Twilat Sparkle stává alicorn, tedy kříženec jednorožce a pegase.
- A také drak Spike v osmé sezóně poté, co trpěl magickou nemocí.
Komiks[editovat]
- Marvel Universe – mutant Angel během puberty narostla křídla.
Webcomics[editovat]
- Homestuck – Trollové dostanou křídla vážky poté, co dosáhnou úrovně boha (nezmizí, ale lze je snadno skrýt pod kostýmem úrovně boha). Soudě podle toho, co lidé mají (a také mutant Karkat ) křídla se neobjevují na úrovni boha, to s největší pravděpodobností má něco společného s insektoidní biologií trollů. V každém případě jsou křídla čistě dekorativní, protože všichni hrdinové božské úrovně umí létat i bez nich.
Anime a manga[editovat]
- Sailor Moon – titulní postavě v podobě Eternal Sailor Moon narůstají za zády andělská křídla. Diskutováno v jedné epizodě, ve které se Usagi nemůže vejít dveřmi kvůli svým křídlům.
- Ve skutečnosti subverze, protože křídla v její Věčné podobě jsou jen stylizovanou přídí, což vysvětluje skutečnost, že je Sailor Moon nikdy nepoužila k zamýšlenému účelu. Abych byl spravedlivý, párkrát jí skutečně narostla křídla, ale pouze v převleku princezny Serenity.
Videohry[editovat]
- Terraria – křídla jsou zde odnímatelná a dávají hráči schopnost létat na krátkou dobu. Jsou zde jak klasická andělská křídla, tak zcela exotické exempláře.
- Poté, co Slime Queen ztratila polovinu svého zdraví, doslova narostou křídla a začne létat.
- Final Fantasy VII – Sephirothovi, supermanovi s buňkami mimozemské infekce, naroste na zádech jedno černé křídlo. Genesis a Angel mají podobná křídla a ten druhý má křídlo bílé.
- Final Fantasy VIII – Čarodějky uvolnily svou sílu a roztáhly svá obrovská křídla. Takto vlastně funguje Rinoa’s Limit Break.
- Final Fantasy X – Hlavnímu padouchovi Seymourovi také narostou křídla pokaždé, když získá moc. Rostou také křídla Jecht během poslední bitvy.
Skutečný život[editovat]
- Některý hmyz (například vážky, dvoukřídlí, motýli a brouci) nemá v období vývoje larev křídla.
poznámky[editovat]
- ↑ Protože k létání podle lidských zákonů by člověk potřeboval křídla o rozpětí patnácti metrů s odpovídajícími svaly – jak hrudníkem, tak spodní částí zad (nebo ztuhlou páteří). Je samozřejmě mnohem lehčí než letadlo, ale mnohem těžší než čmelák. A pro let je důležitý zákon o čtvercové krychli. Člověk obecně není zvláště schopný létat mávnutím, bez ohledu na to, co na něj nasadíte; schopný plánování, ale stále potřebuje větší povrch než archetypální andělská nebo pohádková křídla a jinak rozmístěný. Ale vzhledem k tomu, že magické dívky v Henshinu zpravidla používají magii (přirozenou nebo druh podle Clarka), není skutečností, že by to stálo za to vysvětlit z hlediska skutečné fyziky.
- Pro odlehčení by bylo dobré vyměnit husté lidské kosti za lehké ptačí – pak budou potřeba menší křídla. A případně zvýšit kapacitu plic. Opět svalová struktura – ne nadarmo mají ptáci bílé maso a zvířata červené maso.
Každý mnohobuněčný živočich má své vlastní mnohobuněčné tělo, které je pro něj jedinečné. Od slona rozeznáme jakoukoli mouchu. To je snadné, protože jejich těla odpovídají určitému plánu struktury. Pro mouchu je to například šest nohou, křídel a segmentů těla. Slon má přitom méně končetin a nemá křídla. Ale jak se tento speciální plán zapíše do slona nebo do mouchy? Když se nad tím zamyslíte, mělo by to být už v první buňce, ze které se vyvine organismus. A samozřejmě je to zapsáno v genomu této první buňky – v podobě genů a intergenových regulačních oblastí. Dá se tedy z krtince udělat krtince?
Hlava ovocné mušky divokého typu a mutant s narušeným genem Antennapedia. Místo antény narostly nohy! Foto: F. Rudolph Turner, Indiana University (USA).
Práce genů určuje strukturu těla jakéhokoli zvířete. I jediná mutace může vést k velmi dramatickým efektům. Na fotografii: vlevo je ovocná muška divokého typu, vpravo mutant s narušeným fungováním jednoho genu Ubx.
V čem je myš podobná ovocné mušce? Homeotické geny. V diagramu homeotických genových shluků ovocné mušky Drosophila a myši mají geny označené stejnou barvou společný původ.
Schéma genového komplexu Bithorax ovocné mušky. Barvy segmentů těla mouchy odpovídají úsekům genového komplexu stejné barvy, přičemž mutace ovlivňují tyto segmenty. Šipky označují homeotické geny Ubx, abd-A, Abd-B.
Speciální geny pro speciální úkoly
Genetici často při své práci využívají ovocné mušky. V důsledku toho je známo působivé množství poruch v různých genech – mutací. Tyto mutace byly identifikovány především změnami ve vzhledu mouchy. Například existují geny, jejichž produkty jsou proteiny, které syntetizují červený pigment v očích hmyzu. Tyto geny způsobují, že ovocné mušky divokého typu mají červené oči. Pokud je jeden z těchto genů vypnutý, oči ztratí pigment a mutantní mušky budou bělooké. Poškození určitých genů může hmyz zcela připravit o oči, štětiny nebo barvu těla. Existují ale mutace, jejichž účinek je mnohem dramatičtější.
Na konci 40. let dvacátého století narazili biologové na mouchu s nohama místo tykadel na hlavě. Nohy na hlavě už nemají jen jinou barvu očí! Takový incident není „ztráta něčeho“, ale „přeměna jedné věci v jinou“. Nebo jiný příklad. Hrudník mouchy se skládá ze tří segmentů, z nichž druhý obsahuje křídla. Jsou známí mutanti, u kterých je třetí segment hrudníku přeměněn na druhý a moucha má dva páry křídel. Přemýšleli jste někdy, jak se objevili čtyřkřídlí motýli? Stačilo, aby jejich předkové zachovali mutace, které vedly k vývoji extra, ale tak užitečných křídel.
Mutace, které způsobují přeměnu některých částí těla v jiné, se nazývají homeotické (z latinského homeo – podobný). Můžete určit, kde se konkrétní mutace vyskytla, a zjistit, který gen poškodila. Takové geny byly nalezeny a také se jim říkalo homeotické. Jak časté jsou tyto geny v živých organismech a lze je nalézt u lidí? V kosterní struktuře zůstaly zřetelné stopy segmentace těl savců. Víte, že existují lidé, kteří mají obě horní čelisti? Že z myších hřbetních obratlů snadno uděláte hrudní tím, že vypnete některé geny? Stejně jako moucha může dostat druhý pár křídel, myš může snadno dostat další pár žeber. A ne jen jeden. To je také výsledek mutací v homeotických genech. Jak se ukázalo, mají je všechny mnohobuněčné organismy.
Odhal mi své homeotické geny a já ti řeknu, kdo jsi
Obecně řečeno, kde je hranice mezi mutací a normalitou? Pohorší vás slova o páru křídel navíc, pokud jste motýl. Komentáře o přebytečných nohách krevetky nejspíš rozruší. Ale má prostě gen, který je v mouše zakázán, a proto nemá šest nohou, ale deset.
Homeotické geny jsou ve všech organismech velmi podobné. Pravděpodobně první mnohobuněčný živočich stál před úkolem naplánovat své tělo. A řešení tohoto problému zdědila všechna moderní zvířata. Například brouk moučný má osm homeotických genů, které jsou umístěny blízko sebe v genomu – jako součást jednoho genového shluku. Ovocná muška má také osm takových genů, ale nacházejí se ve dvou skupinách daleko od sebe. Tato situace pravděpodobně vznikla v důsledku chromozomální přestavby, v jejímž důsledku se původní komplex rozdělil na dva, ale zachoval si svou funkčnost. Většina hmyzu je v tomto smyslu podobná moučnému broukovi. Vypadá jako moučný brouk a myš. Má skupinu homeotických genů, podobných genům hmyzu, umístěných v jediném shluku. Existují pouze čtyři takové shluky. Je zřejmé, že vznikly jako výsledek sekvenční duplikace jedné rodové skupiny genů. V myši je několiknásobně více homeotických genů než v mouše, ale všechny jsou podobné osmi v mouše a pravděpodobně vznikly zdvojením původních genů a následnou samostatnou evolucí.
Obecně je viditelná souvislost: čím složitější je tělo zvířete, tím více homeotických genů má. Všichni bezobratlí mají tedy pouze jeden shluk, který je obsahuje. Navíc v tak primitivních organismech, jako jsou houby, má pouze jeden nebo dva geny. Ale primitivní obratlovci – mihule – už mají čtyři shluky, jako myš. Mimochodem, první homeotické mutace byly objeveny a popsány u rostlin. Na místě okvětních lístků se mohou objevit například tyčinky.
Sféry vlivu
Homeotické mutace u ovocných mušek byly objeveny již dávno, na počátku 20. století, a od té doby jich bylo popsáno velké množství. Jak se později ukázalo, ne všechny se nacházejí v genech. Tehdy ale genetici ještě nevěděli, co, když ne geny, může mutace poškodit. Pochopení principů fungování homeotických genů rostlo souběžně s rozvojem biologie a téměř všechna nová fakta o práci genomu našla místo ve shlucích homeotických genů. Studium samotných homeotických genů často vedlo k novým poznatkům, poprvé se v nich ukázalo mnoho genetických mechanismů. Zkusme přijít na to, k čemu to vedlo.
Nejlépe prozkoumaným komplexem homeotických genů ovocné mušky je Bithorax („dvouprstý“), pojmenovaný podle nalezené mutace, která byla objevena téměř před sto lety, v roce 1915. Bithoraxový komplex je oddělenou částí jediného rodového komplexu homeotických genů. Je zodpovědný za vývoj zadních dvou třetin těla mouchy. První třetinu těla ovládá další část rozděleného shluku – komplex Antennapedia (“nohy-místo antén”). Možná není příliš jasné, proč je celý komplex zodpovědný za formování první třetiny těla pojmenován po hlavových tykadlech, ale mutace, která mění tykadla v nohy, byla příliš pozoruhodná.
Když bylo objeveno několik desítek různých mutací v komplexu Bithorax, bylo možné odvodit shodu mezi jejich pozicí v genomu a částí těla mouchy, ve které se porucha vyskytuje. V komplexu jsou pouze tři geny. Ale jsou to oni, kdo určuje strukturu devíti segmentů těla. Více překvapivě mnoho oblastí komplexu Bithorax, které ovlivňují celý segment, vůbec postrádá geny. Počet takových oblastí vlivu odpovídá počtu segmentů těla podřízených komplexu Bithorax.
S rozvojem metod molekulární biologie v 80. letech XNUMX. století se ukázalo, že v různých segmentech těla fungují tři geny komplexu Bithorax odlišně. Ukázalo se, že práce genů v eukaryotech (organismech, jejichž buňky obsahují jádra) může být regulována vzdálenými úseky DNA, ve kterých nejsou žádné geny. Tyto oblasti mohou obsahovat sekvence zesilovačů*, které zlepšují fungování genu, nebo sekvence tlumiče**, které mohou zastavit fungování genu. Kromě toho lze regulovat samotné zesilovače a tlumiče: v některých tkáních je lze vypnout, ale v některých jiných mohou fungovat. Každý barevný blok na obrázku výše je shluk regulačních sekvencí, které jsou klíčové pro správný vývoj odpovídajícího segmentu těla. Je pod jejich kontrolou, že práce tří genů komplexu Bithorax je v každém segmentu odlišná. Na druhé straně, díky jedinečné kombinaci produktů homeotických genů v každém segmentu, se vyvíjejí odlišně. Jak to, že každý segment těla má pouze svou vlastní jedinečnou regulační oblast DNA pro homeotické geny? Nyní se tato otázka aktivně studuje, ale zatím na ni neexistuje jasná odpověď.
Homeotické genové produkty jsou proteiny, které se vážou na DNA a ovlivňují fungování jiných genů. Výsledkem je, že „pod sebou pracují desítky genů“, jejichž jedinečné nastavení jim umožňuje uvolnit křídla nebo narůst nohy. Je tedy jasné, jak se díky rozdílné práci homeotických genů v těle objeví tucet segmentů (v každém z nich tyto geny fungují jinak), ale není jasné, proč v rámci segmentu vznikají rozdíly. Proč jsou například tak odlišné části těla, jako jsou křídla a nohy, umístěny ve stejném segmentu? Odpověď spočívá ve struktuře regulačních oblastí komplexu Bithorax. Zahrnují zesilovače a tlumiče pro homeotické geny. V každém segmentu těla hraje hlavní roli jedno z regulačních míst, ale v různých tkáních tohoto segmentu se chová odlišně, protože v různých tkáních jsou aktivní různé zesilovače a tlumiče. Jedna regulační oblast tedy může poskytnout jemné rozdíly ve fungování homeotických genů v každém typu tkáně stejného segmentu. Jak regulační DNA „ví“, ve které tkáni by měla působit a ve které tkáni by měla mlčet? Řekněme, že to ví mnohem lépe než my. V této věci máme jen několik hypotéz.
Plány se změnily
Po stovky milionů let evoluce „vyřezává“ zvířata a mění jejich těla. Homeotické genové komplexy jsou klíčovým detailem v konstruktoru těla. Abyste uvěřili, že tento návrhář je schopen různých triků, můžete se podívat na mouchu a řekněme na velrybu.
Už vás nebaví dětské Lego? Tvorba nových těles je samozřejmě ještě daleko a důsledky takového jednání nejsou zřejmé, ale postupně začínáme chápat pravidla montáže. Můžete jít cestou evoluce. Chcete-li například pochopit, co je zapotřebí k vytvoření končetin, můžete se pokusit porovnat práci homeotických genů u ryb a myší. Předpokládá se, že naše ruce a nohy se vyvinuly z ploutví. Bylo pozorováno, že aktivita jednoho z homeotických genů je vyšší u myší než u ryb. Vědci se pokusili zlepšit jeho působení u ryb v naději, že jejich ploutve se stanou podobnými, když ne myším tlapkám, tak alespoň jejich primitivním analogům. V nových podmínkách se kostní tkáň v ploutvích vyvíjela aktivněji, tvar ploutví se zakulatil a přiblížil tvaru tlapek. Samozřejmě je to jen náznak skutečných nohou. S největší pravděpodobností se na cestě k dosažení pevniny u ryb změnila nejen práce samotných homeotických genů, ale také reakce ostatních genů na ni.
Za posledních sto let od objevu prvních mutantních mušek s nohama na hlavě a křídly navíc jsme pochopili, proč k takovým změnám dochází. Můžeme dokonce systematicky ovlivňovat stavbu těla mouchy, myši nebo ryby změnou jejich genomu. Úplné pochopení toho, jak je struktura těla zaznamenána v genomu, je přitom ještě daleko. Ale aspoň si teď můžeme říct hodně o tom, proč se moucha tak liší od slona.
Komentáře k článku
* Enhancery (z anglického enhance – posílení) jsou sekvence DNA, které vážou aktivátorové proteiny a dokážou posílit fungování genů.
** Tlumiče (z anglického silent – potlačit) jsou sekvence DNA, které vážou proteiny negativně ovlivňující fungování okolních genů.