Ryby na souši by viděly asi jako my pod vodou

Hlavním vědeckým zaměřením Zuzany Musilové jsou ryby, respektive jejich evoluční vývoj, díky němuž se mohou adaptovat na různá prostředí včetně temných hlubin oceánů. Zúčastnila se zahraničních expedic i výzkumných stáží po celém světě, publikuje v prestižních vědeckých časopisech, jako jsou Science a PNAS. V Česku založila vlastní výzkumnou skupinu, která se věnuje evoluci rybích smyslů, především zraku.

Pro Zuzanu Musilovou nejsou ryby pouze vědeckým objektem, ale celoživotní láskou, která se projevuje dokonce v jejím šatníku, kde není nouze třeba o trička právě s těmito vodními tvory. Na schůzku ale dorazila v bleděmodrém tričku bez ryby. S úsměvem to omluvila vysvětlením, že nesehnala žádné tričko pro kojící matky s rybou. Zuzana je totiž právě na mateřské se čtyřměsíční dcerou Hedvikou. „Ale těhotenské oblečení jsem s rybou měla; s tou, co se v nebezpečí nafukuje do velké koule,“ směje se.

Neo: Kde se u vás vzal takový zájem o ryby?

Přes akvaristiku. Byla jsem ještě dítě. Nastoupila jsem tehdy na víceleté gymnázium, kde jsem se poznala se spolužačkou, která měla akvárium. A pokud ho měla kamarádka, tak jsem ho musela mít také. Měly jsme si pak spolu o čem povídat. Třeba jaké máme druhy a co se nám zrovna tře. Když jsem rybičky každý den pozorovala, poznávala jsem, jak jsou neuvěřitelně variabilní; nejen jak rozdílně vypadají, ale i jak se chovají. Snažila jsem se je i rozmnožovat, přičemž jsem zjišťovala, že každý druh má jiné nároky. Nakonec mi tento koníček jako jeden z mála vydržel, až jsem se rozhodla, že půjdu studovat zoologii na vysokou školu. V té době mě samozřejmě vůbec nenapadlo, že bych mohla být vědkyně, o své profesní dráze jsem takto neuvažovala.

Neo: Nezajímala vás jiná zvířata? Proč zrovna ryby?

Na to nedokážu jednoznačně odpovědět. Ale asi ten můj zájem začal právě v dětství a s rybami jsem žila dlouho. Měla jsem akvárium a rodiče mi žádné jiné zvíře nedovolili. Například hodně teraristů začíná jako akvaristé, nejprve chovají rybičky a postupně přecházejí k plazům nebo obojživelníkům. Já jsem u ryb zůstala. Akvaristika má navíc tu výhodu, že vás v zásadě nijak výrazně neomezuje. Rybičky jsou například v porovnání se psem velmi nenáročné, můžete klidně odjet na dovolenou, aniž byste řešili, kdo je vyvenčí nebo jim dá krmení.

Neo: Co vás na rybách nejvíce přitahuje?

Toho je spousta. Už jenom když vidíte, jak ryba plave, jak se pohybuje. Když se vy ponoříte pod hladinu v potápěčské výstroji, nebo jen se šnorchlem, zjistíte, jak jsme my lidé ve vodě nesmírně neohrabaní. Ryba si tam naopak velmi bravurně proplouvá. Každý druh se navíc chová jinak. Dnes je známo více než pětatřicet tisíc druhů ryb, to je více než polovina všech obratlovců na Zemi. Ryby jsou fascinující, stále je co objevovat, je to prostě úžasná skupina živočichů.

Zkoumám se svým týmem různé evoluční adaptace ryb, nejvíce zastoupený je v našem výzkumu zrak. Také proto, že je to smyslová soustava, která je u obratlovců obecně nejvíce popsaná. Známe velmi dobře, jak funguje komorové oko, což je mimochodem stejný typ oka, jako máme my lidé, známe velmi dobře, jak funguje sítnice, tyčinky a čípky, známe i molekulární úroveň, které se osobně věnuji nejvíce. Zajímavé například je, že si můžete přečíst DNA vybrané ryby a zjistíte, jak přibližně vidí. Stačí vám i kousek tkáně, k níž se dostanete, a to dokonce u ryb, které byste nikdy živé nechytili, protože žijí hluboko pod hladinou.

Neo: Když mluvíte o tom, že lidské oko je podobný typ jako u ryb, jsou i nějaké odlišnosti?

Jeho stavba je obecně skutečně velmi podobná. Máme ale jinou rohovku, protože žijeme na souši. Ryby by na souši viděly přibližně podobně, jako vidíme my pod vodou bez potápěčských brýlí. Liší se i čočka. My lidé ostříme tím, že se čočka zplošťuje, zatímco u ryb se posouvá dopředu a dozadu. U některých ryb je ale oko výrazně adaptováno právě na hlubokomořské prostředí, mají třeba vícevrstvou sítnici, aby se zachytil každý foton. Nebo mají jenom tyčinky, díky nimž lépe vidí právě při nižší intenzitě světla. V našem týmu se nyní zaměřujeme na různé typy tyčinek u ryb z hlubokého oceánu, které jsou dokonce možná schopny vidět barvy.

Neo: Je toho ještě hodně, co o rybách stále nevíme?

Nevíme toho ještě opravdu strašně moc. Jedním z důvodů je to, že ryb je – jak už jsem říkala – více než třicet pět tisíc druhů. Relativně hodně toho víme o těch druzích, které si biologové vybrali jako takzvaně modelové, na nichž se pak dělá podrobný výzkum. Existuje ale například početná skupina hlubokomořských druhů, které ještě nikdy nikdo neviděl živé. Znamená to, že znalosti o nich pocházejí pouze z několika málo vylovených jedinců. Nevíme o nich, jak se pohybují nebo jak se rozmnožují. To je teprve hudba budoucnosti, až budou k dispozici podmořské pozorovací observatoře. S vývojem techniky se ale například už nyní dozvídáme, že některé ryby neplavou v pozici vodorovně, ale kolmo nahoru a dolů; to z ulovené ryby prostě nezjistíte. Ve složitě dostupném prostředí se k mnoha druhům zatím vůbec nedostaneme.

Neo: Co vlastně obnáší termín hlubokomořské ryby, o jaké hloubce mluvíte?

Hluboké moře je definováno od dvou set metrů až do maxima, což je jedenáct kilometrů v Mariánském příkopu. Ryby jsou známy do hloubky osmi a půl kilometru, hlouběji by už pravděpodobně nepřežily. V tomto rozmezí ale existují také různé úrovně, a to podle hloubky a podle toho, jestli tam ještě dopadá denní světlo – což je okolo tisíce metrů. Pod touto hranicí už panuje temnota, kde najdete akorát světélkující organismy. Asi nejzajímavější diverzita ryb je v pásu mezi šesti sty až osmi sty metrů pod hladinou, kde je ještě trochu světla a žijí tam nejbizarnější tvorové s obrovskýma očima. Objevit v takové hloubce rybu je ale velmi náročné, žije jich tam v ohromném prostoru relativně hodně málo.

Byla jsem před lety na expedici v Sargasovém moři, kde se z výzkumné lodi spustila obrovská síť do hloubky osmi set až tisíce metrů. Loď plula se sítí asi šest hodin, pak se síť vytáhla a v ní byly dva malé kyblíky ryb. Člověk si vůbec neuvědomuje, jak špatně dostupní pro nás tito živočichové jsou. Nejenže žijí v obrovské hloubce, ale ještě je jejich osídlení velmi řídké.

Neo: Pro ně je to ale asi běžný biotop, kde si umí poradit, ne?

Takové prostředí je náročné i pro ně. Jejich zásadní životní úkol je najít potravu a partnera pro rozmnožování. Proto ostatně mají takové bizarní adaptace: obří oči, aby se navzájem našli, obří nozdry, aby se feromonově „vyčuchali“, a obří zuby, aby jim žádná kořist neunikla – když už nějakou potkají. Je to ale krásná ukázka toho, co dokáže evoluce v extrémním prostředí.

Neo: Jak nejvíc hluboko jste se při svém výzkumu potopila?

Na expedicích se z vědeckých plavidel nepotápíme, k odchytu ryb se používají sítě, jak jsem o nich mluvila. Některé lodě jsou vybavené ponorkou, ale do té bych asi ani nevlezla, protože bych se bála. Nejhlouběji jsem, myslím, byla v jezeře Tanganika ve východní Africe, ale to bylo jen asi pětadvacet metrů. Mám totiž pouze základní potápěčskou licenci. Ryby si ale dokážeme obstarat samozřejmě z větších hloubek, v Africe jsme spouštěli sítě také do kráterových jezer, která jsou opravdu hodně hluboká.

Neo: Existují odhady, kolik druhů ryb ještě neznáme?

Tohle nikdo nedokáže přesně říct, i když určité odhady se občas objevují pro konkrétní prostředí. Například pro mořské ryby se občas uvádí, že zatím známe polovinu až dvě třetiny druhů. Zajímavé ale je, že každý rok se popíše téměř 400 nových druhů.

Neo: Čtyři sta?! Opravdu?

Ano, je to skutečně hodně. Ještě před 20 lety bylo známých ryb o přibližně 8 tisíc méně, takže nějakých 27 tisíc. Křivka nově poznaných druhů je přitom stále lineární, takže se ještě zdaleka neblížíme ke konci. Dokonce i v Evropě se objevují nové druhy. Před osmi, devíti lety byly kupříkladu popsány dvě nové štiky. Nové rybí druhy se objevují zčásti proto, že je do té doby ještě nikdo nechytil, a z části proto, že jsme dříve neměli dostatečné nástroje na to, abychom jednotlivé druhy od sebe rozlišili.

Neo: K čemu je vlastně důležitý výzkum ryb, proč to jako lidstvo potřebujeme vědět?

To je samozřejmě důležitá otázka. Jednak je to přirozená touha poznat svět kolem nás. Chceme popsat, kdo na Zemi žije, proč, a pochopit také to, jak jiní živočichové nejen vypadají, ale i jak fungují ve svém prostředí. Někdo může říct, že to není důležité k tomu, aby lidstvo přežilo. Jenže my se u ryb – a dalších zvířat – můžeme inspirovat i pro náš vlastní prospěch. U hlubokomořských ryb by asi nikdo neřekl, že mohou být užitečné například v medicíně. Ale opak je pravdou: existuje jedna chemikálie, která rybám pomáhá vyrovnávat se s obrovským tlakem hluboko pod hladinou. A nedávno se úspěšně provedly experimentální studie, kdy se právě tato chemikálie vstřikovala do oka pacientů se zeleným zákalem, který je vlastně způsoben zvýšeným nitroočním tlakem. A najednou zde máme propojení mezi základním výzkumem a potenciální aplikací, které nikdo nečekal; základem přitom bylo zkoumání hlubokomořských ryb za účelem jejich poznání. Když se dělá základní výzkum, nikdy se nedá předpovědět, jestli v nějaké fázi bádání bude něco prakticky využitelné. To je na tom to krásné.

Neo: Jsou i nějaké další příklady?

Můžeme od medicíny přejít k technologiím. Kolegové z Austrálie zkoumali korýše, který se jmenuje strašek kudlankový. Je to takový bizarně vypadající tvor. Má ale nesmírně sofistikované oko, které je schopné vidět polarizaci světla, tedy něco, co lidské oko nedokáže. Tento poznatek pak byl aplikován pro čidla v armádním výzkumu. Nebo stavba zrcadlového oka u raků byla zase inspirací pro vývoj speciálního teleskopu, který byl následně vyslán do vesmíru na družici.

Neo: Na co jste ve svém výzkumu nejvíce pyšná, čím se například chlubíte před svými kolegy?

My vědci se takhle moc nechlubíme. Já svým výzkumem vlastně uspokojuji svou touhu poznávat ryby a zároveň využívat moderních technologií genetických metod k porozumění toho, jak fungují. Možná, že nejvíc pyšná jsem na to, že se mi vůbec podařilo zúčastnit se expedice, kde jsem se jako obyvatelka vnitrozemské země dostala k hlubokomořským rybám. Pro každého milovníka ryb jsou něčím extrémně pozoruhodným a bizarním zároveň.

Neo: Nemrzí vás, že v Česku nemáme moře?

Pokud bychom byli přímořský stát, asi bychom měli pokročilejší výzkum mořské biologie. Ale já mám alespoň díky tomu radši sladkovodní ryby, tedy pokud pominu hlubokomořské druhy. A když chcete zkoumat ty hlubokomořské, nezáleží už moc na tom, jestli máte, nebo nemáte moře. Stejně se musíte někam vypravit a je jedno, jestli žijete v Česku, či ve Francii. A nejde jenom o moře. Česko se se svou druhovou rozmanitostí, tedy nějakými sedmdesáti druhy, nedá porovnávat ani s tropickými zeměmi, kde žijí i tisíce druhů sladkovodních ryb. Pokud děláte výzkum na rybách, stejně za nimi cestujete.

Neo: Kde všude jste už byla?

Jako výzkumnice jsem kromě Evropy navštívila Jižní Ameriku, Afriku a Austrálii. Největší část nákladů z výzkumných grantů se ale stejně využije na molekulární analýzy nebo na zaplacení doktorských studentů a dalších spolupracovníků. Občas také někdy spojuji dovolenou s prací, takže když někde jsem, zajímají mě vždy samozřejmě ryby a jejich vzorky.

Neo: Ale jednu expedici vám zhatila koronavirová pandemie, je to tak?

Měla to být druhá expedice do Sargasového moře. Německá loď odplouvala v březnu 2020 z Hamburku na Bermudy, kam měli přiletět vědci včetně mě a zahájit výzkumnou cestu. Plavidlo už bylo na cestě, ale čtyři dny před mou naplánovanou cestou vyšlo oznámení, že se v Česku za dva dny kvůli covidu zavírají hranice. Poslední vlak do Německa, odkud jsem měla odletět, odjížděl za čtyři hodiny. Přemýšlela jsem, co dělat. Rychle jsem si sbalila batoh a plánovala běh na nádraží. Dokonce jsem si na mapě hledala místo na Šumavě, kudy by se dala případně přejít hranice později. Hlavou se mi ale také honily myšlenky, co to bude znamenat pro moji rodinu a jak bych se dostala nazpátek, až nebude nic jezdit. Nakonec jsem nikam neodjela, což bylo strašně frustrující, když jsem byla desítky let zvyklá dostat se prakticky kamkoli po celém světě, kam jsem potřebovala. Naštěstí to ale nebyl ten důvod, proč jsem se expedice nezúčastnila, protože ji sami Němci po pár dnech museli stejně zrušit. Loď se otáčela někde za Azorami a vracela se zpátky do přístavu. Takových expedic se ale za život máte šanci zúčastnit jen několikrát, a když o jednu přijdete, je to poměrně citelné. Nakonec jsme se k námi hledanému druhu ryby, která se jmenuje beztrnovka, dostali až letos.

Neo: Jak si ve vašem oboru stojí čeští vědci v porovnání se světem?

U nás je ve vědě taková mozaika. Rozhodně u nás existují velmi kvalitní týmy, které jsou srovnatelné se světovou špičkou. Na druhou stranu máme rovněž nemálo ne zcela optimálně fungujících týmů.

Neo: Je tedy dobře, když čeští badatelé jezdí na zkušenou do ciziny?

Pro rozvoj vědce je zásadní, aby měl zkušenosti odjinud, což často bývá právě zahraniční pracoviště. Pro badatele je prospěšné, aby poznal, jak fungují jiné týmy, třeba i různě veliké a v jiném prostředí. A zároveň se setkal s jinými výzkumníky, kteří přicházejí ke stejné otázce z jiných oborů a používají jiné přístupy a logiku. Není prostě nad zanícenou debatu s kolegy z celého světa, kdy můžete naplno rozjet své nápady a myšlenky a ony se postupně realizují. Je to nesmírně obohacující a motivující, tohle se nedá moc dobře popsat, ani se to nelze dočíst v literatuře. A následně je to přínosné i pro českou vědu, když se tyto zkušenosti přenášejí zpět do českého prostředí a mladý vědec, který má zájem vrátit se do Česka, je většinou vysoce motivovaný a přiváží si elán a jistý „drive“.

Neo: Jezdí také kvalitní zahraniční vědci na česká pracoviště?

Ano, také se snažíme otevírat světu. A když u nás funguje vědecký tým na světové úrovni, nemá obvykle problém získat špičkové vědce ze zahraničí. Myslím ale, že by se šlo otevřít ještě více. Už umíme lákat zahraniční doktorandy, méně už postdoktorandské výzkumníky. Rezervy pak vidím v tom, že například vedoucí vědeckých skupin a seniorní pozice jako docenti a profesoři jsou převážně Češi. Neškodilo by, kdyby se občas na některé místo vypsalo mezinárodní výběrové řízení, což by mohlo přitáhnout zajímavého experta ze zahraničí. Jazykem vědy je stejně angličtina, takže by to neměl být problém ani pro studenty, naopak ti to často oceňují, protože vedle odbornosti získávají také jazykovou výbavu. Tímto samozřejmě nechci nijak snižovat kvalitu českých odborníků, spousta špičkových vědců jsou Češi. Jen jsem přesvědčená, že otevřené prostředí může být více kreativní a motivující. Mezinárodní týmy mají navíc větší šanci, že posunou výzkum někam dál, neustrneme a nezpohodlníme tak snadno.

Neo: Svou úspěšnou vědeckou kariéru jste začínala vlastně jako dítě s akváriem a několika rybičkami. Vydrželo vám to do současnosti, máte doma stále akvárium?

Máme dokonce čtyři. Jedno obrovské máme v obýváku a jedno docela velké v ložnici, pak máme ještě dvě menší. Rybičky ale máme jenom sladkovodní. S mořskými druhy je trochu potíž. Aby bylo akvárium plně funkční, můžete mít při stejné velikosti luxusní akvárium pro sladkovodní rybičky, nebo jen tak tak velké pro mořské druhy. Ty jsou ostatně také náročnější na rozmnožování. Nakonec jsme se tedy rozhodli pro sladkovodní rybičky, dělá mi radost, když tam mám pohromadě různé druhy a když se jim u nás líbí. Mám štěstí, že můj manžel je také biolog, takže také on má rád doma kus živé přírody. Do jednoho akvária dokonce vybíral rybičky on, i když já měla samozřejmě jisté právo veta.

---

Zuzana Musilová (40)