Rybí sliz… co to je a k čemu je to dobré?
Myslím si, že budete překvapeni, jaké zvláštnosti se s rybím slizem pojí. Všichni dobře víme, že sliz na rybím těle má ochrannou funkci a neměli bychom ho neopatrným zacházením setřít. To je zcela zásadní a praktická informace, proto se vyplatí ji uvést hned na začátek. Pojďte se ale ponořit do dalšího čtení o vlastnostech něčeho, co je neviditelné a svým způsobem (nebo dokonce mnoha způsoby) zázračné.
Co to je
Teď přijde trocha odborných termínů, ale nenechte se odradit, bude to kratičké. Žlázy (jednobuněčné či vícebuněčné) roztroušené v rybí pokožce (epidermis) produkují mucin, což je základní složka slizu. Mucin je glykoprotein (tj. protein s vázanými sacharidy, v tomto případě s mnoha dalšími molekulami). Okamžitě po kontaktu mucinu s vodou vzniká gel, tedy nám známý sliz, který souvisle pokrývá celý povrch těla včetně ploutví. Slizké je nejen tělo; žlázy a odpovídající slizký potah najdeme i na žábrách. Jak povrch těla, tak povrch žaber představují významné místo styku ryby s vnějším prostředím, proto zde musí být sliz. Sliz je bariérou a zároveň vstupní či výstupní branou, jakýmsi filtrem.
Další složkou slizu kromě mucinu jsou voda, enzymy, soli, protilátky a případně další látky, mnoho dalších látek. Složení slizu navíc závisí nejen na druhu dané ryby, ale i na jejím stavu (pohlaví a vývojové stádium, stres apod.). V rybí říši najdeme spoustu zvláštností, o kterých bude řeč dále.
Samostatnou kapitolou je vliv okolního prostředí na složení, viskozitu i množství slizu – velké změny teploty nebo pH či jejich nevhodná hodnota, nedostatek kyslíku, působení některých chemikálií, stres pramenící z přerybnění nebo jakýkoliv stres obecně včetně onemocnění… to vše může způsobit, že sliz dostatečně neplní svou funkci. Pokud je ho málo a není dost hustý, rybu nechrání; naopak, pokud je ho příliš, může rybu doslova zadusit. Zvýšenou produkci mohou vyvolávat některá léčiva, zejména ta s kovovými ionty, které sráží proteiny – např. měď patří k silným iritantům. Více slizu může znamenat více ochrany, ale všeho moc škodí, proto nepodceňujte doporučení při léčbě intenzivně vzduchovat!
Tady ještě znovu podotknu, že stres může skutečně způsobit změny v množství a viskozitě slizu. Platí to ale i naopak. Změny v množství a kvalitě slizu mohou samy způsobit stres. Při napadení parazity je obtěžující nejen samotný parazit, ale i nadprodukce slizu, ke které dochází v rámci obranného mechanismu. Také druhý extrém škodí: setřeme-li sliz, ryba je ve velkém stresu z následků, které to pro ni má…
Rozmanité funkce slizu
Už jsem zmínila, že sliz rybu nejen chrání jako „druhá kůže“, ale zároveň zprostředkuje kontakt s okolím. Funkce slizu jsou u různých skupin ryb poměrně pestré, projdeme si je postupně od těch běžných až po kuriozity.
Osmoregulace
Pokud jste už zapomněli, jaký (obrovský!) význam má pro rybu osmóza, doporučuju podívat se někdy do 31. čísla Akvária, ve kterém jsme se tomuto tématu věnovali. Stručně řečeno dochází ve sladké vodě k tomu, že se do rybího těla neustále hrne voda, které se ryba musí všemožně zbavovat a udržet si přitom v těle co nejvíce iontů. V mořské vodě je to přesně naopak, ryba musí vodu pít, aby zabránila dehydrataci, a množství solí pronikajících jí do těla je příliš velké. S těmito protichůdnými toky látek ven a dovnitř těla pomáhá sliz – právě v něm probíhá dvoustranně selektivní výměna látek, při osmoregulaci si tedy ryba dokáže vybrat, které látky pustí kterým směrem. Je to pro ni naprostá nutnost. Narušení slizové vrstvy proto neznamená jen oslabení ochrany vůči patogenům, ale především komplikaci pro osmoregulaci a v důsledku toho vychýlení rovnováhy elektrolytů a tekutin. I malou plochou nekrytou slizem začne ryba ve sladké vodě ztrácet elektrolyty. Setření slizu je obdobou popálenin, jde o skutečně vážný zásah pro celý organismus.
Transport plynů
Méně zásadní, ale také všudypřítomná je výměna plynů celým povrchem těla. Opět zde sliz představuje vrstvu, ve které k výměně plynů dochází a která tento proces usnadňuje. Už ale víme, že nadbytek slizu může rybu udusit.
Zlepšení hydrodynamiky
Je to logické: slizká ryba klouže nejen v rukách, ale také ve vodě. Šupiny na povrchu těla mohou rybu brzdit a v případě rychle se pohybujících ryb způsobuje i maličko hrbolaté tělo až 30% ztráty energie. Stačí osliznout a už to frčí mnohem líp!
Ochrana proti patogenům
Sliz funguje jako fyzická a biochemická bariéra – představuje např. jednoduchou ochranu proti mechanickému poškození, zároveň ale i proti toxinům a těžkým kovům. Zajímavé a dobře představitelné je působení slizu proti patogenům. Uchycení různých vnějších parazitů je kvůli slizu ztížené, když už se jim ale podaří na povrchu těla ukotvit, tak je sliz dusí. (Paradoxní je, že je to právě sliz, který patogeny láká – zřejmě by „holá“ ryba neměla čím vonět a dávat tak o sobě vědět?)
U ryb se dokonce mluví o tzv. aktivním mukózním imunitním systému (mukózní = slizniční, zde spíše slizový). Figurují v něm různé protilátky, antimikrobiální peptidy, enzymy. Jde o aktivní obranu s mnoha prvky, takže složení slizu může ukazovat na imunitní stav a reakci ryby, což se využívá ve výzkumu.
Hojení
Sliz překrývající drobná poranění urychluje jejich hojení. To pochopitelně neuniklo pozornosti vědců, kteří se snaží léčivé látky izolovat. Také byla zjištěna cytotoxicita rybího slizu vůči specifickým rakovinným buňkám – i toto je pro humánní medicínu zajímavé.
…
Podstatným faktem ovšem je, že složení slizu není ještě úplně známé. Natož abychom věděli, jaké má ta která látka účinky. A tím se dostáváme do hlubších vod, tedy k funkcím slizu, které jsou daleko méně zřejmé a daleko méně prozkoumané. Ty už se netýkají všech skupin ryb – zatímco výše uvedené vlastnosti slizu využívají všechny ryby, ty další už jsou otázkou specializace.
Zdroj potravy
Akvaristu narozdíl od „rybího laika“ nepřekvapí informace, že u některých ryb dochází k ožírání těla – případ terčovců vodící mladé a krmící je právě slizem je proslulý. Tento sliz má vyšší obsah některých proteinů a volných aminokyselin, jinak se ale svým složením zásadně od běžného slizu neliší. Malí terčovci se zhruba dva týdny živí jen okusováním rodičů, což činí i více než desetkrát za minutu – po dvou týdnech se frekvence oždibování slizu postupně snižuje a potěr se během dalších dvou týdnů zcela přeorientuje na jinou stravu.
Terčovci ale nejsou jedinou rybou, která krmí slizem své potomky, dokonce ani jedinou cichlidou – byť je to jediná cichlida, u které je potřeba slizu pro mláďata zásadní. Stejně tak je okusování slizu z povrchu těla známé u Amphilophus citrinellus (mláďata příležitostně okusují rodiče po dobu čtyř až šesti týdnů, tedy dokonce i déle než u terčovců). U tilápií Oreochromis aureus se spekuluje, že mláďata ožírají sliz uvnitř tlamky matky, což jim poskytuje nejen potravu, ale dokonce to zvyšuje jejich imunitu – dochází k přímému předávání protilátek z matky potomkům.
A abychom nezůstali jen u cichlid, slizem své matky (tentokrát opět z povrchu těla) se živí i mláďata sumce Sperata seenghala, povrch těla rodičů oždibují i hadohlavci (Channa).
Nakoukněme ale také do moře. Všichni známe rybí čističe, kteří ochotně obírají ostatní obyvatele moří od vnějších parazitů. Třeba takový pyskoun rozpůlený (Labroides dimidiatus) je tím velice známý a často se chová i v akváriích. Jsou to velmi usilovní čističi a denně zkonzumují přes 1200 parazitů (převážně larev stejnonožců čeledi Gnathiidae, což jsou velmi úporní a hojní parazité ve společenství ryb korálových útesů – ještě o nich bude řeč později). Zvídaví vědci si ovšem položili otázku, jestli podíl slizu čištěné ryby zkonzumovaného zároveň s parazity odpovídá nutnému hledání a sbírání, nebo jaksi nesedí… a hádejte co? Nesedí! Pokusy prokázaly, že pyskoun sliz konzumuje stejně rád jako žábrohlísty, ovšem podstatně méně mu chutnají gnathiidi, které ale v přirozených podmínkách konzumuje nejvíce, a právě v tom spočívá jeho velký přínos pro ostatní ryby.
Takže tu máme rybu, které chutná sliz. Navíc sbírání slizu, který je všude na rybách, je podstatně snazší, než hledat a vyzobávat parazity, že? Sliz je celkem výživný, což má i opačnou stranu mince – obsluhovaná či v tomto případě ožíraná ryba o podobnou službu určitě nestojí, sliz potřebuje a jeho náhrada je energeticky náročná. Labroides phthirophagus, čistič velikostně srovnatelný se známějším L. dimidiatus, zkonzumuje za hodinu 2 ml slizu svých klientů!
Z toho vyplývají dvě zajímavé věci. Zaprvé, čištěná ryba potřebuje nějak donutit čističe, aby dělal, co se očekává – obral parazity. Vědci odhalili, že k tomu slouží různé mechanismy: výměna partnerů (pokud čistič příliš podvádí, najde si klient jiného poskytovatele čistících služeb) či trest, tedy útok na čističe a případně i jeho sežrání. Série pokusů odhalila i jednoduchou rovnici – pokud byl sliz výborné kvality a ryba „podržela“ i při jeho ochutnání, čistič měl tendenci si s hledáním parazitů moc práce nedávat. Čím podrážděněji však ryba na krádež slizu reagovala (ucuknutí je tou nejjemnější reakcí) a čím byla jeho kvalita horší, tím menší bylo pokušení pyskouna zkoušet něco mimo rámec očekávaného průběhu služeb. A to prý ryby nemají rozum :-)!
Zadruhé, abych dokončila myšlenku: pyskouni se opravdu často chovají v akváriích. Jen sotva si můžeme namlouvat, že v akváriích vůbec žádní parazité nejsou. Ale je jich dost? Co asi takový čistič žere a jakou službu ve skutečnosti ostatním rybám poskytuje, když se snaží je neustále ožužlávat?
Stavba hnízda
O hnízdu labyrintek se všeobecně tvrdí, že je ze slin. Sliny ale nejsou nic jiného než sliz ve své vlastní kvalitě a podobě, jejich základem je rovněž mucin. Samci labyrintek mají v hltanu větší počet žlázových buněk než samice a také jimi zde vylučovaný sliz je bohatší na glykoproteiny. Proto samci bublají a samice to nedokážou.
Jiné hnízdo, ovšem také budované výhradně samci a výhradně za účelem ochrany snůšky, známe u koljušek. Ty slepují různý stavební materiál pomocí slizu produkovaného ledvinami. To se ale dostáváme hodně daleko od slizu na povrchu těla, takže zpátky k němu – a se vší parádou.
Stavba kokonu
Trochu jiné hnízdečko si staví někteří ploskozubci z čeledi Scaridae – tzv. papouščí ryby, které žijí v blízkosti korálových útesů a svými silnými čelistmi z nich obrušují řasy. Tyto ryby se na noc ukládají do kokonu tvořeného slizem – ten vyprodukují žlázy v žábrách, následně ho ryba vyloučí ven ústy a silný slizový obal chrání celé tělo. Experimenty ukazují, že to funguje např. proti murénám, které raději zkouší lovit ryby spící bez slizkého „spacáku“. Předpokládá se ale, že hlavním účelem nočního kokonu je ochrana před parazitickými gnathiidy, o kterých už jsme hovořili v souvislosti s čističi – v noci ovšem nikdo nečistí a paraziti mají pré. Sliz pochopitelně jistou bariéru představuje, proč ale někteří ploskozubci sázejí na tak důkladnou (a nákladnou) ochranu, zatímco jiní nikoliv, to se zatím neví.
Zpátky do sladkých vod! Nebo spíše do míst, kde sladká voda byla a v období sucha vyschla. Bahníci dokáží celé měsíce (a v extrémních případech i roky) přežít v bahně vyztuženém slizem, v komůrce, kde se sníženým metabolismem vyčkávají příchod dešťů a návrat k rybímu životu. Byť „rybímu“ by asi mělo být v uvozovkách, bahník jako zástupce třídy nozdratých je rybou dosti starobylou a tím i svéráznou. Mimochodem, z osobní zkušenosti vím, že když vám bahník uteče (a to on dělá velmi zdatně, na nadarmo je to ryba ne tak striktně vázaná na vodu), velice špatně se chytá – k útěku plazením a k nechytatelnosti mu pomáhá opravdu slizké tělo.
(Foto: Markéta Rejlková)
Ochrana před pozřením
Když už jsme u systematických podivností, jako je bahník, zabrousím velice krátce úplně mimo ryby. Vzhledem k tématu nemůžu opominout sliznatky, navíc mají k rybám v očích mnoha lidí blízko – žije to ve vodě a je to slizké, tak je to ryba. Sliznatky jsou příbuzné mihulím, ale ještě nedávno se řadily zcela mimo obratlovce. Systematika ale není podstatná, představme si je jako velice primitivní živočichy úhořovitého tvaru s diskovitými (neuzavíratelnými) ústy. Taková mihule, ovšem ležící někde na dně moře. Známe asi 60 druhů a – jak jméno napovídá – sliz je jejich nápadným znakem. Jejich obrovské mnohobuněžné žlázy dokáží v případě potřeby vyprodukovat velice rychle takovou záplavu slizu, že to predátora odradí od spolknutí sliznatky – pokud ne, může ho to zabít a nezřídka se to stává, protože sliz mu zaplní tlamu a ucpe žábry.
Tento obranný sliz fascinuje vědce, kteří hned hledali, čím je tak zvláštní a jak by se to dalo využít. Našli v něm velice dlouhá proteinová vlákna, která jsou silná a zároveň elastická. Už se proto mluví o tom, že by se dala využít k výrobě umělých vláken. Třeba se dočkáme toho, že budeme nosit oblečení ze sliznatek. Vlastně ne ze sliznatek, jejich geny se přenesou do bakterií, které je snadné kultivovat… nová doba, nové metody. Kromě umělých vláken se zkoumá i možné využití pro výrobu ultratenké folie či lepidla (mimochodem, sliz z hadohlavců se v Indii používá také za tímto účelem, a dokonce se prý přidává do malty, takže sliznatka by nebyla úplným průkopníkem).
Produkce toxinů
Obrana sliznatek je fenomenální. Některé ryby ale našly jiný způsob, jak predátorům na poslední chvíli naznačit, že si to mají rozmyslet. Do slizu mohou produkovat toxiny, např. u čtverzubců je to tetrodotoxin. A o mořském jazyku Pardochirus marmoratus z Rudého moře se traduje, že jeho jed donutí žraloka, aby mu čelisti ztuhly uprostřed stisku.
Ochrana před požaháním
Sliz ale může před nepříjemností ochránit svého nositele i tehdy, když je to naopak on, kdo vstupuje do cizího teritoria. Vrátíme se na chvilku zpátky k pyskounům, tentokrát nás zaujme skupina nečističů s anglickým názvem tubelip = trubkoreti. Před dvěma lety vyšla zajímavá studie, která konstatovala, že ze zhruba 6000 druhů ryb obývajících korálové útesy se jich samotnými korály živí pouze 128. Za tím stojí důmyslná ochrana korálů – to jsou žahavci, takže kromě tvrdé schránky jsou chráněni slizem a žahavými buňkami (tzv. nematocyty). Přesto si třeba právě tato skupina pyskounů dokáže poradit; pomáhají jim k tomu silné rty a (je to tady!) sliz, produkovaný početnými žlázami, které jsou kolem pysků nahloučené. Ryby se při oždibování korálů jejich povrchu téměř nedotknou, z pysků vytvoří silnou ruličku a kontakt je nepatrný, navíc zprostředkovaný ochrannou slizovou vrstvou. A aby to nebylo málo, zjistilo se, že ryby vlastně neokusují polypy, ale spokojí se s kousíčky slizu korálů. Dodávám, že pyskouni se nám tedy postupně v tomto článku odhalují jako slizožrouti – nejen, že ochutnávají sliz důvěřivých klientů na čistících stanicích, ale dokonce i s velkou odvahou kradou sliz korálů. Další odhalení nepřijde, k pyskounům je to už na mou duši všechno.
(Foto: Markéta Rejlková)
Není to ale všechno k zajímavému soužití na korálových útesech. Co taková dvojice sasanka a klaun? Všichni jsme už slyšeli, že klaun získá jakousi imunitu vůči žahání sasanky jednoduše tím, jak se o ni otírá. Jenže jak by to fungovalo, obalí se ve slizu hostitelské sasanky a ta pak nepozná, že je to něco cizího? Ale jak by nebohý klaun zvládl první setkání s takovou sasankou? Toxin produkovaný sasankami je dost silný, ostatně ani člověk by se s ní dobrovolně nemazlil, byť by to mělo být jen jednou. Teprve v posledních několika letech se zjistilo, že svým tancem v sasance jí klaun přivádí okysličenou vodu, což jí velice prospívá. Také ji přímo nebo nepřímo krmí (vířením vody, nošením potravy a vylučováním amoniaku, který obratem spotřebují symbiotické řasy v chapadlech sasanky). Spokojená sasanka rovná se velká sasanka a velký velmi bezpečný domov pro klauna, který by bez této ochrany sotva přežil. Do sasanky za ním nikdo nevleze – ale čím to tedy je? V rybím slizu je opravdu obrovské množství látek, jednou z nich je tzv. Neu5Ac (kyselina N-acetylneuraminová). Jde o běžnou aminokyselinu nejen u mořských ryb, ale i u savců. A tahle Neu5Ac nejenže je lapačem chřipkového viru u lidí, ale hlavně je spouštěčem reakce sasanky – jakmile ji sasanka detekuje, žahá. Klauni to vyřešili jednoduše, jejich sliz Neu5Ac téměř neobsahuje!
Ochrana před UV zářením
Poté, co jsme se rochnili mezi chapadly sasanky, nám ochrana proti UV záření přijde jako naprostá banalita. U některých ryb obývajících korálové útesy byly ve slizu nalezeny tzv. mykosporinu podobné aminokyseliny (MAAs). Ty se vyskytují také u hub, sinic a řas a fungují jako UV filtr.
I tyto látky neunikly pozornosti vědců, protože běžné opalovací prostředky na bázi oxybenzonu a dalších látek prokazatelně poškozují korálové útesy (a jejich použití je už zakázané na ostrově Palau a totéž chystá Havaj). Zkoumaný materiál kombinuje MAAs z rybího slizu a chitosan ze schránek korýšů (ten má svou dlouhou molekulou udržet MAAs na místě).
Mezidruhová a vnitrodruhová komunikace
Řada látek obsažených ve slizu má komunikační funkci – tedy slouží k předání informace. Ryby sice nemluví, nemrkají, mimikou tváře či sofistikovanými pohyby ploutví nevládnou, ale sdělit si např. výstrahu dokážou právě chemickou cestou. Třeba i výše zmiňované toxiny vylučované do slizu jsou takovým komunikačním prostředkem. Zajímavé je, že tetrodotoxiny mohou otrávit jiné živočichy (kuchař připravující fugu o tom jistě ví své), ale zároveň působí jako feromony a lákají samce čtverzubců k samicím připraveným ke tření. V rámci vnitrodruhové komunikace podobně fungují látky ve slizu úhořů, některých sumců a karasů; feromony jsou však u ryb vylučovány častěji močí, žlučí nebo žábrami. U sumců Plosotus lineatus vyvolávají látky ve slizu formování hejna; ještě zajímavější příklad vnitrodruhové komunikace najdeme u hlaváčů rodu Sicyopterus. Ti při své migraci zdolávají vodopády, jejich larvální vývoj probíhá totiž v moři a následně se ryby hromadně stěhují do řek a potoků na tichomořských ostrovech. Šplhat po mokré skále vodopádem vzhůru si žádá trochu odvahy, navigaci ale usnadňují slizové stopy, které po sobě jednotlivé rybky zanechávají a další je sledují.
(Foto: Markéta Rejlková)
Jinou kapitolou je signalizace nebezpečí. Např. u dánií bylo zjištěno, že prostřednictvím slizu uvolňují chondroitiny, které vyvolávají strach – ryby se začnou schovávat u dna, a nebo „lítat jako splašené“. Pokud jedné rybě ublížíte nebo se o to pokusíte, začne chondroitiny uvolňovat a varuje tak ostatní. Podobnou signalizaci najdeme u celé plejády ryb, ne vždy musí být látky druhově specifické (tedy dokáží poplašit i jiný druh, než je ten vysílající). Varovat se umí i razbory, parmičky, mřenky, řada teter a sumců…
Zvláštní pozornost si zaslouží kairomony. To jsou signální látky, které předávají informaci jinému druhu k jeho prospěchu, zatímco vysílajícímu organismu neprospívají a můžou naopak přímo škodit. Opět zmíním tetrodotoxin – už víme, že funguje jako obrana proti predátorům, feromon pro lákání samců, ale také ho detekují paraziti a podle něj čtverzubce vyhledají – tedy je to i kairomon. Podobných příkladů nechtěného lákání parazitů je mnoho. Plankton se také naučil číst kairomony a určité látky ve slizu ryb vyvolávají vertikální migraci, kdy se ve dne plankton stěhuje ve vodním sloupci do hloubky a bezpečné tmy a v noci se vrací k hladině.
Sliz jako svět sám o sobě
Ještě pořád nevíme, co všechno se ve slizu ryb vyskytuje a k čemu to konkrétně slouží. Některé látky zjištěné ve slizu jsou zcela unikátní a mají proto i specifický „rybí“ název podle svých nositelů: onchorrhycin (pstruh duhový Oncorhynchus mykiss), misgurnan (piskoř Misgurnus anguillicaudatus), pufflektin (čtverzubci), pelteobagrin, pardaxin atd. Ve slizu různých druhů ryb se postupně objevují nové a nové látky a dokonce celá společenství dalších tvorů. A tak se dokonce mluví o mikrobiotě (zahrnuje bakterie, houby a viry) a biologické aktivitě rybího slizu. Zde žijící mikroorganismy mohou produkovat látky, které stimulují imunitní reakci, a tak kontrolují rozvoj jiných mikrobů. Zkrátka svět sám pro sebe. A má dokonce antimikrobiální, antivirální, antifungální a antiparazitické účinky.
Jako závěrečný příklad „zázračných účinků“ uvedu symbiózu korálů rodu Acropora a drobných hlaváčů rodu Gobiodon. Tyto rybky nemají šupiny a jejich tělo je pokryté slizem s obsahem toxických látek, které odrazují predátory i parazity a také koráložravé ryby! Gobiodoni jsou zcela přizpůsobení a odkázaní k životu na korálech, občas si prý dokonce sami trochu uzobnou, ale vynahrazují to svému korálu zajímavou péčí. Acropora při dotyku s toxickými řasami, které ji mohou zahubit, začne ihned produkovat chemické látky, které „dají povel“ hlaváčům a ti řasu spasou. Přitom se toxiny z řasy dostanou do rybího slizu, takže jsou hlaváči i koráli následně ještě lépe chráněni. Fantastické, nezdá se vám?
(Foto: Markéta Rejlková)
Až si příště při dotyku s rybou pomyslíte, jak je slizká (některá více, jiná méně), hned si můžete uvědomit, jak úžasný a neprozkoumaný rybí sliz je!
