- Ačkoli se muntžak indický neboli štěkající jelen vyskytuje v lesích na většině území Indie, o muntžaku indickém, jedné z nejprimitivnějších skupin jelenů na světě, se toho ví jen málo.
- Muntžak indický je pro vědce fascinující díky svému abnormálně nízkému počtu chromozomů. Samice jich mají šest a samci sedm, což je nejméně mezi savci.
- Dosud se mělo za to, že muntžakové indičtí jsou jediným druhem vyskytujícím se v mnoha částech Asie. Nyní jsou muntžakové z Malajsie a Sundských ostrovů klasifikováni jako odlišný druh, protože mají jiný počet chromozomů.
- Taxonomové se domnívají, že i v rámci Indie mohou být indičtí muntžakové ve skutečnosti několika odlišnými druhy.
Ve většině indických lesů žije muntžak indický, nazývaný také jelen štěkající. Muntžakové indičtí, kteří se vyskytují v celé jižní Indii včetně Západního Ghátu, v suchých lesích střední Indie, ve stálezelených lesích mírného pásma Himálaje a v hustých deštných lesích severovýchodní Indie, jsou tichým a samotářským druhem.
V Indii jsou muntžakové indičtí zařazováni na seznam kořistních zvířat pro šelmy, jako jsou tygři, levharti a dhoulové, jsou však jen zřídka studováni kvůli nim samotným, a tak se o tomto druhu ví jen velmi málo. Vědci si totiž ani nejsou jisti, zda jsou všichni muntžakové indičtí stejným druhem. Řada vědeckých prací z posledních let vrhla světlo na muntžaky, ale stále je třeba vědět více o tomto plachém zvířeti, které při poplachu vydává krátký štěkavý zvuk jako pes.
Muntžakové, latinsky Muntiacus, jsou skupinou listožravých druhů jelenů vyskytujících se v jižní a jihovýchodní Asii. Až do 80. let 20. století byla známa jen hrstka druhů z této starobylé linie. Koncem 20. století však vědci a přírodovědci s pomocí informací od místních komunit narazili na několik druhů muntžaků v Číně, Vietnamu, Myanmaru a východním Arunáčalpradéši v Indii.
Mezinárodní svaz ochrany přírody (IUCN) v současnosti uznává 13 druhů muntžaků. Většina těchto druhů je nepolapitelná a často se omezuje na malé lesní okrsky, s výjimkou skupiny muntžaků červených, do které patří i muntžak indický. Dlouhou dobu byli muntžakové červení ze severovýchodního Pákistánu, Indie, Bangladéše, Srí Lanky, jižní Číny, Vietnamu, Laosu, Thajska, Malajsie a ostrovů jako Borneo a Sumatra považováni za muntžaka indického – Muntiacus muntjac.
V roce 1990 navrhli dva taxonomové, Colin Groves a Peter Grubb, že muntžakové červení tvoří skupinu s několika různými druhy. V roce 2011 tito taxonomové napsali, že samotná Indie má pravděpodobně tři různé druhy. V severovýchodní Indii, Nepálu a části Myanmaru navrhovali, že se jedná o druh, který pojmenovali Muntiacus vaginalis. Ten se podle nich lišil od muntžaků červených v severozápadní a střední Indii – Muntiacus aureus – a muntžakové červení v západním Ghátu a na Srí Lance byli třetím odlišným druhem – Muntiacus malabaricus. Původní druh Muntiacus muntjac, o němž Groves a Grubb napsali, byl omezen na pevninskou Malajsii a Sundské ostrovy.
Na základě čeho došlo k jeho rozdělení?
Co činí určitý druh jedinečným a odlišným od jiného, je složitá otázka. Vědci se však většinou shodují na tom, že pokud se soubor živočichů nebo rostlin může vzájemně křížit a plodit plodné potomstvo, lze je považovat za stejný druh. Ze stejného předka může vzniknout několik nových druhů, které jsou si v různé míře příbuzné. Tento proces se nazývá speciace.
Drastická změna prostředí nebo objevení nového zdroje potravy může vést ke změně stravy nebo chování některých jedinců jednoho druhu. Fyzické bariéry, jako je nově vzniklá hora nebo řeka, mohou také oddělit dvě populace téhož druhu, takže se nemohou pářit a míchat geny.
V průběhu času (tisíce nebo miliony let) se z původního druhu stanou organismy, které se přizpůsobily novým podmínkám, a to vzhledově, chováním nebo fyzickými vlastnostmi. Jejich genetická výbava se začne natolik lišit, že mezi sebou nemohou mít plodné potomstvo. Biologové tomu říkají reprodukční izolace.
K tomu, aby zjistili, zda se dvě populace organismu staly reprodukčně izolovanými, taxonomové obvykle porovnávají jejich rozšíření, aby zjistili, zda existuje nějaká bariéra, jejich fyzické vlastnosti, jako je velikost, barva, chrup nebo kosterní systém, a jejich chování. U některých druhů muntžaků jsou tyto rozdíly snadno patrné. Například velikostní rozdíly mezi drobným muntžakem putao Muntiacus puhoatensis a velkým muntžakem obrovským Muntiacus vuquangensis.
Muntžakové červení jsou matoucí více. „Taxonomická nejistota kolem (červených) muntžaků pramení do značné míry ze skutečnosti, že se jedná o jednu z nejrozšířenějších skupin muntžaků, která má velmi podobné ekologické a morfologické charakteristiky – tedy kritéria, která se dosud používala pro popis druhů/poddruhů v rámci červených muntžaků,“ uvádí Renata Martins, evoluční bioložka z Leibnizova institutu pro výzkum zoologických zahrad a volně žijících zvířat v Berlíně (Německo).
Jak Martinsová, která studovala linie muntžaků červených v rámci svého doktorandského výzkumu, zdůrazňuje, vzhledově i chováním jsou si muntžakové červení v Asii zhruba podobní. Jejich srst se pohybuje od světle světle hnědé až po načervenalou barvu. Samci mají malé kly a v období rozmnožování velmi krátké paroží. Samice mají místo paroží malé kostěné hrbolky. Na rozdíl od některých jiných příbuzných druhů listnatých jelenů se muntžakové červení také neomezují pouze na deštné lesy. Například v Indii se muntžakové červení vyskytují ve vlhkých lesích severovýchodního a západního Ghátu i v suchých křovinatých lesích střední Indie.
Různý počet chromozomů
Nebyly to tyto vnější znaky, které odlišovaly muntžaka červeného od muntžaka poševního. Bylo to něco uvnitř jejich těla – počet chromozomů, které měly.
Skupina muntžaků má největší rozmanitost v počtu chromozomů mezi savci. Zatímco muntžak čínský neboli Reevesův má 46 chromozomů, muntžak černý a muntžak Gongshanův mají osm chromozomů u samic a devět u samců a muntžak Feaův má 13 chromozomů u samic a 14 u samců. V 70. letech 20. století bylo zjištěno, že indičtí muntžakové z Garo Hills ze severní části jihovýchodní Asie a jižní Číny mají u samic pouhých šest chromozomů a u samců sedm, což je nejnižší počet chromozomů u všech savců.
Vědci odhadují, že jejich přímý předek měl 70 chromozomů a muntžakové jsou schopni pro rychlé sloučení více chromozomů vytvořit několik velkých chromozomů. Protože se DNA uvnitř chromozomů příliš nemění – je to jen obal – jejich vzhled a chování jsou podobné, ale jsou reprodukčně izolovaní. Čínský muntžak nemůže mít plodné potomstvo s indickým muntžakem.
Biologové teoreticky předpokládají, že právě tento druh rychlé změny počtu chromozomů byl příčinou vzniku tolika různých druhů muntžaků, přestože v ekologii a chování jsou si do značné míry podobné. Tato teorie získala na věrohodnosti zejména u muntžaků červených.
Všichni muntžakové červení nejsou stejní
Dlouhou dobu se jednoduše předpokládalo, že všichni muntžakové červení v Asii mají stejný karyotyp (počet a vzhled chromozomů v jádře) jako muntžak indický. Groves a Grubb však analyzovali jednu samici muntžaka červeného z Malajsie a zjistili, že má osm chromozomů. Rozdílný karyotyp znamenal, že existují dvě populace a jsou reprodukčně izolované.
Tvrdili, že tento rozdíl v karyotypu spolu s některými rozdíly ve velikosti těla, velikosti paroží a zbarvení stačí k tomu, aby prokázali, že indický muntžak jsou přinejmenším dva různé druhy. V roce 2014 Mezinárodní svaz ochrany přírody (IUCN) předběžně přijal Grovesovu a Grubbovu klasifikaci dvou druhů muntžaků červených a přejmenoval je na muntžaky červené severní (zahrnující populace v jižní Asii, Myanmaru, Vietnamu, Číně a Laosu) muntžaky červené jižní (jižní části jihovýchodní Asie včetně Malajsie a oblasti Sund).
Vědci, kteří pro Mezinárodní svaz ochrany přírody (IUCN) posuzují rizikovost druhů, však vyzvali k dalším studiím s poukazem na to, že pro skutečnou jistotu by bylo zapotřebí vyšetřit karyotypy mnoha jedinců muntžaka červeného v celém areálu výskytu druhu. „Zdá se, že od roku 2008 neproběhlo žádné další významné zkoumání tohoto taxonomického rozdělení, a tak přehodnocení z roku 2014 převážně v zájmu zachování stávajícího stavu zachovává tuto taxonomickou úpravu,“ poznamenali na internetových stránkách IUCN.
Co se týče tvrzení Grovese a Grubba, že muntžakové indičtí ve střední Indii (Muntiacus aureus) a v Západním Ghátu a na Srí Lance jsou (Muntiacus malabaricus) také samostatnými druhy, důkazy se zdají být ještě chatrnější. Poukazují na rozdíl ve zbarvení srsti populací muntžaků z různých částí země.
Muntiacus vaginalis, indický muntžak z východní části země, je popisován jako tmavě červený, s hnědými až šedými končetinami paroží o velikosti od devíti do dvanácti centimetrů. Muntžakové ze západního Ghátu, M. malabaricus, jsou podle Grovese a Grubba mnohem světlejší, téměř světle hnědí a paroží mají menší než 9,5 centimetru, zatímco M. aureus ze střední Indie je zřejmě nejmenší druh a nejbledší, téměř žlutě zbarvený s parožím, které je menší než 10 centimetrů.
Groves a Grubb neuvádějí žádné informace o tom, kolik jednotlivých muntžaků v celé zemi zkoumali a jak důsledně tyto rozdíly zjistili, což je problematické, protože tyto barevné rozdíly se nezdají být jednotné. IUCN upozorňuje, že neuvažují o žádném alternativním vysvětlení rozdílů ve fyzických znacích napříč zemí.
Mezinárodní organizace však připouští, že indický muntžak může být skutečně vícedruhový. Nicméně dokumentace takových druhů, zejména v zájmu taxonomické stability, vyžaduje, aby důkazní břemeno leželo na těch autorech, kteří se pokoušejí o taxonomické rozdělení,“ uvádí se na stránkách IUCN. Ačkoli Groves a Grubb žádný nový důkaz nepředložili, Martinsova doktorandská práce zjistila, že na celé věci možná něco bude.
Analýza mitochondriální DNA k vysledování mateřské linie
Bioložka Martinsová a její kolegové získali mitochondriální DNA z částí muntžaků červených (jako jsou lebky a paroží) nasbíraných po celé Asii a uchovávaných v přírodovědných muzeích v Evropě, stejně jako čerstvou DNA z pytláckých zvířat ve Vietnamu. Většina vzorků pocházela z jihovýchodní Asie (včetně Číny, Vietnamu, Thajska, Malajsie a Sundských ostrovů).
V jižní Asii bylo použito devět vzorků ze severní Indie (pouze Himáčalpradéš), východní Indie a jižní Indie a jeden ze Srí Lanky a jeden z Nepálu. Rovněž shromáždili informace o DNA archivované ze západního Ghátu. V organismu existují dva typy DNA. Jaderná DNA, která je předávána oběma rodiči potomkovi a je přítomna v jádře (řídicí systém buňky), a mitochondriální DNA, která je předávána výhradně jedním rodičem, obvykle matkou, dítěti a je uložena v mitochondriích (část buňky produkující energii).
Většina genetické informace o druhu je přítomna v jaderné DNA. Mitochondriální DNA obsahuje jen velmi malou část těchto informací. Protože se však mitochondriální DNA může předávat pouze z matky na dítě, umožňuje nám sledovat celou mateřskou linii jedince.
Studie odhalila, že všechny zkoumané vzorky muntžaků červených spadají do tří odlišných mateřských linií. Nejstarší linie pocházela z populace ze Srí Lanky a západního Ghátu. Červené muntžaky ze severní Indie a severní části JV Asie spadaly do jedné mateřské linie, kterou autoři nazvali kontinentální linií, a červené muntžaky z Malajsie a Sundských ostrovů tvořily další linii.
Dvě poslední linie se podobaly klasifikaci severních a jižních červených muntžaků podle IUCN, ale linie ze Srí Lanky a Západního Ghátu se zdála být zcela odlišná. Výsledky naznačují, že tvrzení Grovese a Grubba o samostatném druhu ze Srí Lanky a Západního Ghátu musí být přinejmenším prozkoumáno.
„To bylo skutečně velmi důležité zjištění naší studie,“ uvedl Martins. „Bohužel se nám nepodařilo získat více vzorků z těchto oblastí, abychom mohli posoudit genetickou variabilitu mezi tam přítomnými populacemi,“ dodala. „Nicméně jsme našli silné důkazy, že se jedná o velmi odlišné populace od zbývajících muntžaků červených.“
V Indii existuje několik druhů, které se vyskytují pouze v deštných lesích Západního Ghátu v jižní Indii a v deštných lesích severovýchodní Indie, ale nikde jinde. Jedna z teorií říká, že když se Indie poprvé spojila s Asií, byla celá indická pevnina pravděpodobně vlhkým stálezeleným lesem. Intenzivní období ochlazení však možná vysušilo střední Indii a některé druhy zůstaly uvězněny v malých oblastech vlhkých lesů v Západním Ghátu a severovýchodní Indii. Proto mají tyto dvě oblasti několik společných druhů nebo alespoň příbuzných druhů, jako je asijský modrásek pohádkový nebo létající ještěrky.
Na rozdíl od modráska pohádkového se však dnes muntžakové červení vyskytují v suchých lesích na jihu a ve střední Indii i v lesích na severu. Co tedy vysvětluje odlišnou linii ve skupině Západní Ghát – Srí Lanka?“
Martins spekuluje, že během jedné z mnoha klimatických změn, ke kterým v oblasti došlo, musela nějaká populace červených muntžaků kolonizovat suché oblasti. Jiné musely zůstat v oblasti Západního Ghátu a Šrí Lanky dostatečně dlouho na to, aby se geneticky odlišily a možná změnily svůj karyotyp.
„Muntžakové jsou široce studováni pro své extrémní chromozomální odchylky. Druhy s velmi odlišným karyotypem nejsou schopny produkovat životaschopné potomstvo. Pokud se tedy během izolace populací ze západního Ghátu a severní Indie skutečně vytvořily takové bariéry toku genů, jako je rozdílný karyotyp, pak by to mohlo vysvětlovat, proč jsou tyto populace geneticky izolované i po návratu druhu do střední Indie.“ Při teoretizování však zdůrazňuje opatrnost. „Pokud je nám však známo, studie karyotypu jedinců ze Západního Ghátu nebo Srí Lanky stále chybí.“
Znamená to, že by střední Indie mohla mít svůj vlastní poddruh nebo druh, Muntiacus aureus, jak navrhovali Groves a Grubb? Jelikož studie nepoužila žádné vzorky z této oblasti, Martins odmítá spekulovat a dodává: „Domnívám se, že část taxonomické nejistoty u této skupiny pramení ze spekulací založených na velmi malých vzorcích (někdy i jednotlivých jedinců) k větší skupině.“
„Odběr vzorků z dalších oblastí, jako jsou horské oblasti nebo suché zóny Indie, bude mít prvořadý význam pro objasnění taxonomie muntžaků červených a pro případné nalezení odlišných a jedinečných populací, které jsou dnes skryty v rámci velké skupiny M.M.M. vaginalis a M. muntjac,“ uvádí.
„Je třeba odebrat více vzorků,“ souhlasí Uma Ramakrishnan, evoluční biolog z Národního centra biologických věd (NCBS) v Bangalore. Ramakrishnan, který se nepodílel na žádné ze zde diskutovaných studií, varuje před používáním pouze mitochondriální DNA, která pochází pouze od matky a nezachycuje úplný obraz. „V ideálním případě, pokud se vám podaří získat vzorky, byste se měli podívat na morfologii i DNA a chtěli byste získat víc než jen mitochondriální genom.“
Martins doufá, že se to biologům v budoucnu podaří. „S rozvojem sekvenační technologie můžeme očekávat, a již to vidíme, snazší přístup k jaderné DNA. Studium nDNA bude mít důležité důsledky pro pochopení adaptací druhů a pomůže vyřešit zajímavé fylogenetické vztahy.“
Ramakrishnan také upozornil, že pro skutečné vyřešení taxonomických nejasností druhu by bylo třeba odebrat vzorky DNA z většiny jeho areálu. Zde však může být kamenem úrazu všudypřítomnost muntžaků červených. Odběr vzorků na tolika různých místech v celém areálu výskytu muntžaka červeného je náročný.
Jednou z možností, na kterou upozornila, je získání vzorků buněk od muntžaků červených v zajetí. To se jeví jako reálná možnost přinejmenším v Indii. V zemi je 141 ústředních vládních zoologických zahrad. Nejméně 63 z nich má expozice muntžaků červených a nacházejí se po celé zemi, včetně států jako Himáčalpradéš na severu, Ooty v Západním Ghátu a Madhjapradéš ve střední Indii a Arunáčalpradéš na severovýchodě.
Ale má něco z toho význam? Čeho dosáhneme tím, že budeme mít více druhů jelenů kůrovcových?“
To může záviset na tom, jak se díváme na záležitost určování a klasifikace druhů. Taxonomie na jedné straně uspokojuje odvěkou lidskou potřebu zařadit svět (v tomto případě živý svět) do úhledných kategorií. V tomto smyslu se určování druhů a poddruhů může jevit jako králičí nora organizace. Na druhou stranu nám rozlehlé rodokmeny mohou ukázat, jak dlouhou cestu organismy v evolučním smyslu urazily a jak cestou nashromáždily mimořádné adaptace a mutace. Tímto způsobem mohou vyprávět příběh samotné planety.
„Rád bych viděl další výzkum taxonomie tohoto/těchto druhů,“ prohlásil Martins. „Muntžakové červení jsou skutečně fascinující skupinou, a to nejen z evolučního hlediska (například s ohledem na karyotypové rozdíly), ale také skvělým modelem pro studium toho, jak minulé klimatické změny ovlivnily evoluci savců v ohnisku biodiverzity.“
Ramakrishnan, který se zabývá ochranářskou genetikou, naznačuje, že řešení otázek taxonomie by mohlo mít i praktický význam. „Je to užitečné, pokud hledáte evolučně významné jednotky pro ochranu přírody. Předpokládejme například, že muntžakové v nějaké lokalitě vyhynou, jak bychom měli postupovat? Měli bychom je znovu vysadit? Odkud bychom je měli znovu zavést? A to by také mohlo poskytnout informace, jako jsou významné jednotky managementu,“ položila otázku.
Toto by podle Martinse mohlo být zvláště naléhavé v případě populace v Západním Ghátu a na Srí Lance. „S ohledem na genetickou odlišnost této populace, jejich prostorovou omezenost a lidský tlak na jejich stanoviště lze s jistotou říci, že další posouzení a vyhodnocení stavu jejich ochrany je dáno.“
CITÁT:
Martins, R. F., Fickel, J., Le, M., Van Nguyen, T., Nguyen, H. M., Timmins, R., … & Wilting, A. (2017). Fylogeografie muntžaků červených odhaluje tři odlišné mitochondriální linie. BMC Evolutionary Biology, 17(1), 34.
Timmins, R.J., Steinmetz, R., Samba Kumar, N., Anwarul Islam, Md. & Sagar Baral, H. (2016). Muntiacus vaginalis. Červený seznam ohrožených druhů IUCN 2016: e.T136551A22165292. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2016-1.RLTS.T136551A22165292.en. Staženo 05. dubna 2019
Groves, C., & Grubb, P. (2011). Taxonomie kopytníků. JHU Press.
Wang, W., & Lan, H. (2000). Rapid and parallel chromosomal number reductions in muntjac deer inferred from mitochondrial DNA phylogeny. Molecular Biology and Evolution, 17(9), 1326-1333.
Groves, C. P., & Grubb, P. (1990). Muntiacidae. In Horns, Pronghorns, and Antlers (s. 134-168). Springer, New York, NY.
.