Vědci zjistili, že tučňáci císařští se proti otravě rtutí brání selenem, což je pro mořské dravce nová cesta, která byla dosud známa pouze u bakterií.
Leskne se jako stříbro a je jedním z mála kovů, které jsou při pokojové teplotě tekuté: mluvíme o rtuti. Není divu, že římští učenci jako Plinius Starší (23/24-79 n. l.) označovali tento těžký kov jako „argentum vivum“ neboli „živé stříbro“. Nesprávné používání rtuti však může rychle vést k těžkým otravám a ukončit život lidí nebo zvířat.
Zdravotnické úřady na celém světě proto řadí rtuť mezi nejnebezpečnější látky. I v malém množství může být tento tekutý kov škodlivý pro většinu organismů, pokud je trvale přijímán. Pokud se navíc dlouhodobě hromadí ve vodních a suchozemských potravních řetězcích, může se přeměnit na metylrtuť, která je toxická pro nervy.
Co pomáhá v případě otravy, zkoumají lékaři a chemici již po staletí. Vědci získali poznatky z živočišné říše, mimo jiné pozorováním toho, jak se volně žijící zvířata detoxikují od rtuti. Jak zjistil mezinárodní tým vědců pod vedením Alaina Manceaua, typ detoxikace, který zřejmě praktikují tučňáci císařští, je nový, alespoň pro zvířata.
Boj proti rtuti pomocí „měsíčního kovu“
Alain Manceau z francouzského Národního centra pro vědecký výzkum (CNRS) a jeho kolegové již několik let zkoumají, jak se zvířata detoxikují od rtuti. Již v roce 2021 zjistili, že vrcholoví predátoři na souši i ve vodě mohou metylrtuť různými způsoby chemicky neutralizovat.
Buřňáci obrovští a velryby grónské za tímto účelem absorbují polokov selen, pojmenovaný podle řecké bohyně měsíce Seleny. Pomocí selenoproteinu pak zvířata přeměňují škodlivou rtuť na selenid rtuťnatý. Ten sice stále není zdravý, ale pokud zvířata přijímají dostatek selenu, je podstatně méně toxický.
„Znali jsme mechanismus zvířat, která jsou vystavena velkému množství rtuti. Nyní jsme chtěli zjistit, co se děje s živočichy, kteří se nacházejí níže v potravním řetězci, například s tučňáky,“ vysvětlil Manceau.
Tučňáci císařští se živí především antarktickými stříbřitými rybami a olihněmi. Ty obvykle obsahují metylrtuť, i když ne ve velkém množství. V důsledku toho jsou tučňáci obecně méně kontaminováni rtutí než velryby zubaté, buřňáci obrovští a další dravci na vyšších příčkách potravního řetězce. Nicméně i tučňáci mají vyvinutý vnitřní mechanismus proti rtuti.
Tučňáci napodobují bakterie
Jak vědci zjistili pomocí rentgenové absorpční spektroskopie, tučňáci císařští se částečně detoxikují stejnou chemickou cestou jako obrovští buřňáci. Rozdíl však způsobil jeden drobný detail.
Místo selenoproteinů tvoří tučňáci tzv. dithiolátový komplex rtuti. Ten se váže na některé enzymy a mění jejich funkci tak, že rtuť činí neškodnou. Taková detoxikační cesta nebyla dosud nikdy pozorována u živočichů, ale pouze u bakterií.
„Domníváme se, že tato ‚méně sofistikovaná‘ detoxikační cesta je běžnější u obratlovců, kteří jsou v potravním řetězci dále. Jsou méně kontaminováni metylrtuťí a pravděpodobně nepotřebují tak pokročilý systém jako obří buřňáci,“ uvádějí autoři.
V dalším kroku chtějí vědci kromě tučňáků studovat i hady, krokodýly a tuňáka obecného, velkou dravou rybu.
Od matky k mláděti
Expedice do Antarktidy vědcům také poskytla příležitost prozkoumat snůšku tučňáků s vejci. Jednalo se o vejce, která byla opuštěna rodiči na počátku hnízdního období v chladné a temné zimě. Již dříve bylo známo, že matky tučňáků předávají svým mláďatům metylrtuť ve vaječných bílcích.
Ve stejné studii vědci zjistili, že část rtuti obsažené ve vaječném žloutku je detoxikována pokročilým mechanismem tučňáků. Protože je však podíl vaječného bílku vyšší než žloutku, většina rtuti je přítomna v toxické formě metylrtuti.
„Nicméně vylučování toxické rtuti během produkce vajec je kvantitativně nízké ve srovnání s vylučováním do peří během pelichání,“ uzavřel profesor Paco Bustamante, který se na výzkumu podílel.
To je srovnatelné s lidmi, kde se metylrtuť částečně vylučuje chlupy, zatímco je známo, že její přenos placentou během těhotenství matky narušuje neurologický vývoj plodu.
Studie byla zveřejněna online 13. listopadu 2024 v časopise „Journal of Hazardous Materials“.
–etg–
