To, co dělá z mořských sasanek a korálových ryb přátele, je aminokyselina zvaná amfikuemin

Jiří Patočka

     Symbióza neboli soužití je takový vztah mezi organismy, kdy si organismy vzájemně pomáhají a obě strany z toho mají užitek. Symbióza je v biologii velmi častá, ale mnohdy probíhá skrytě, ve většině případů o ní vůbec nevíme. Naopak příklad symbiózy, který zná skoro každý, je soužití jedovatých mořských sasanek s korálovými rybami rodů Premnas a Amphiprion z čeledi sapínovitých (Pomacentridae), které si díky svému pestrému zbarvení vysloužily přiléhavé české jméno klauni. Soužití klaunů se sasankou zašlo tak daleko, že si tyto ryby zvolily žahavou náruč sasančiných chapadel za svůj trvalý domov.

    Jako synomony fungují některé sekundární metabolity mořských sasanek. Ze sasanky Radianthus kuekenthali byl izolován synomon nazvaný amfikuemin, aminokyselina o složení (3-[3-[(5-amino-5-karboxypentyl)amino]-3-oxopropyl]-1,4-dimethyl-pyridinium chlorid), který neodolatelně láká klauna Radianthus kuckenthali. Tyramin a tryptamin, produkty dekarboxylace aminokyselin tyrosinu a tryptofanu, zase lákají klauna Amphiprion perideraion do lůna sasanky Stoichactis kenti, která tyto synomony vyrábí. V současné době je známo již několik desítek synomonů, které fungují jako rozpoznávací chemikálie mezi mořskými sasankami a klauny a jejich identita je tak specifická, jako např. lidské otisky prstů. Komplikované poznávací chemikálie se patrně v detailech liší i mezi jedinci stejného druhu. Sasanka je proto schopna při náhodném kontaktu rozeznat jiného polypa stejného druhu a z téhož důvodu útočí na klauna, který nese povrchový sekret jiné sasanky. Mořské sasanky jsou primitivní živočichové s velmi jednoduchou nervovou soustavu, proto je pro ně mnohem snazší používat chemické rozpoznávání namísto nervově ovládaných reakcí.

Amfikuemin (3-[3-[(5-amino-5-karboxypentyl)amino]-3-oxopropyl]-1,4-dimethyl- pyridinium), látka fungující jako semiochemikálie mezi mořskou sasankou Radianthus kuekenthali a rybou klaunem Radianthus kuckenthali.

     Mořské sasanky připomínají pestré květy, ale jsou to draví živočichové blízce příbuzní korálům. Jejich chapadla pohupující se v mírném vodním proudu nevypadají nebezpečně, ale jsou vybavena množstvím žahavých buněk, takzvaných knidocytů, jejichž jed je schopen zahubit každého menšího živočicha, který se odváží přiblížit do jejich blízkosti. Po dotyku cizího organismu se žahavé buňky sasanky okamžitě aktivují a zasáhnou vetřelce dávkou smrtícího neurotoxinu. Větší ryby útok sasanky přežijí a napodruhé se ji vyhnou, ale menší živočichové jako rybky či garnáti, se stávají její potravou. Knidocyty obsahují organely (nematocysty) se spirálovitě stočeným kolagenovým vláknem, které je uloženo v miniaturním měchýřku s koncentrovaným roztokem jedu a je zakončeno tenkým hrotem. Útok sasanky je bleskový. Když se chapadlo dotkne kořisti, víčko nematocysty se rychle otevře, stočené kolagenové vlákno se vymrští a svým ostrým hrotem pronikne do těla kořisti. Vyvine při tom tlak 7 milionů pascalů, srovnatelný například s tlakem vystřeleného projektilu při zásahu terče. Celý proces trvá jen několik nanosekund, a je jedním z nejrychlejších mechanických dějů pozorovaných u biologického objektu (Vesmír 85, 383, 2006/7).
     Jak je možné, že sasanky na většinu malých rybek nemilosrdně útočí, ale stejně velké klauny nechávají na pokoji a dovolí jim, aby v jejich chapadlech nacházeli bezpečí a ochranu před jinými predátory? Je pravda, že klaun se za své bezpečí sasance bohatě odměňuje. Klauni se živí menšími organismy, zmocňují se jich bleskovým výpadem z lůna sasanky a se svou kořistí se znovu vrací pod ochranu chapadel. Zbytky potravy, které rybce upadnou, představují pro sasanku vítané sousto. Neustálým pohybem také klaun pomáhá své sasance odstraňovat z jejího středu nečistoty a stará se tak o její hygienu. Proudění vody, které vzniká při plavání klauna, přivádí přisedlé sasance neustále čerstvou okysličenou vodu. To všechno vysvětluje, proč je soužití sasanky s klaunem výhodné pro oba organismy, ale nevysvětluje proč sasanka poskytuje ochranu pouze „svému“ klaunovi a jinou rybku stejného druhu bez milosti usmrtí, stejně jako její klaun najde jistou záhubu v chapadlech cizí sasanky.
     Biologové se domnívali, že je to klaun, který má zájem najít v sasance bezpečný domov a iniciativa k založení společné "domácnosti" proto vychází z jeho strany. Tomu odpovídá i jeho chování. Když si vyhlédne dosud neobsazenou sasanku, musí při její kolonizaci postupovat velice opatrně. Seznamování je totiž velmi riskantní. Klaun i sasanka si na sebe musí zvyknout, a to může trvat i několik dnů. Jakmile je však proces seznamování u konce a sasanka „svého“ klauna adoptuje, může se bez obav ukrýt do její žahavé náruče. Výzkumy ukázaly, že symbiotické chování mají na svědomí chemické látky, jakési "drogy tolerance". Ty patří mezi semiochemikálie, látky používané živými organismy k chemickému přenosu informace, a byly nazvány synomony. Jistým překvapením bylo zjištění, že synomony jsou produkovány sasankou, takže je to možná ona, kdo má zájem získat svého podnájemníka (Science 234, 585, 1986/4776).