Studie University of Exeter, která byla nedávno publikována v časopise „Royal Society Open Science“, totiž odhalila zajímavou skutečnost – vyšší věk matky a otce má negativní vliv na rychlost potomstva a pokles průměrné rychlosti potomstva s rostoucím věkem rodičů na úrovni populace je realita, která má zcela jasný vzorec. A to je zajímavé, a to dost možná nejen pro chovatele dostihových koní!

Doktor Patrick Sharman a jeho kolegové z Exeterského centra pro ekologii a ochranu přírody analyzovali 906 027 výkonů rovinových dostihových koní. Shromážděn tedy byl mimořádně komplexní a rozsáhlý datový soubor, který obsahoval skutečně vysoký počet záznamů o cílových časech celkem 101 257 různých koní účastnících se rovinových dostihů, které se běžely ve Velké Británii v letech 1996 až 2019 na trávě. U každého koně (potomka), jehož výkon byl v rámci studie hodnocen, byla známa mateřská a otcovská identita, stejně jako rok narození všech koní (potomků a jejich rodičů). To umožnilo analyzovat věk matky a otce v době, kdy byli využiti v chovu, a to pro každého jednotlivého koně ve studii. Věk matek se pohyboval v rozmezí od 2 do 26 let, věk otců se pohyboval v rozmezí od 2 do 29 let.

Starý rodič, pomalé hříbě?

V rámci výzkumu byl zjištěn významný vliv věku matky na rychlost jejího potomstva. Ukázalo se totiž, že každý další rok života matky při početí snižuje rychlost potomka o 0,017 yardu za sekundu (1 yard = 0,9144 metru). Na první pohled se nemusí zdát, že jde o rozdíl významný. Ve výsledku ale tento údaj představuje jednosekundový rozdíl v dostihu na jednu míli mezi koňmi narozenými pětileté matce a patnáctileté matce – a to je v dostihovém světě rozdíl zásadní.

Překvapivým zjištěním pak je skutečnost, že i otcovský věk má podobný dopad na potomstvo, i když vliv věku otce byl v dané souvislosti o něco méně významný než věk matky. Zjištěno bylo, že s každým dalším rokem života hřebce v době početí potomka klesá rychlost potomka o 0,011 yardu za sekundu.

Proč tomu tak je?

Jaké biologické či genetické příčiny stojí za mechanismem, kterým se tyto rodičovské věkové vlivy přenášejí na potomky, ještě s určitostí nevíme. Ve hře pravděpodobně je epigenetika – dosud málo probádaná cesta přenosu dědičné informace. Některé vlastnosti totiž nemusí být kódovány v nukleových kyselinách (DNA, RNA), a přesto se přenáší. Právě epigenetické mechanismy mohou ovlivnit fenotyp, aniž by měnily genotyp, a uplatňují se na celé řadě úrovní (před transkripcí i po transkripci, ale i před translací a po translaci). Dalším z možných vysvětlení je akumulace zárodečných mutací DNA s rostoucím věkem a/nebo interakce epigenetických signálních drah s dynamikou délky telomer. Délka telomer – koncových částí jaderných chromozomů eukaryot – totiž úzce souvisí s buněčným cyklem a replikativním stárnutím.

Stáří rodičů a zdraví a výkonnost potomstva

Vliv věku rodičů na produkci a vlastnosti užitkovosti byl doposud u hospodářských zvířat obecně, nebo konkrétně u koní, málo zkoumán a to je docela překvapivé vzhledem k tomu, že (i) věk rodičů lze v chovu (obvykle) kontrolovat a komerční hodnota některých hospodářských zvířat / koní může být velmi vysoká. Ačkoli již byly určité účinky věku rodičů zdokumentovány u mnoha taxonů, naše chápání jejich prevalence a velikosti je stále velmi omezené, a to především ze dvou důvodů. V řadě první jde o rozsah, v jakém jsou ovlivněny různé aspekty fenotypu potomků – ten zůstává nejasný, protože velká většina uskutečněných studií zvažovala pouze přežití potomků. Druhá mezera v našich znalostech souvisí s důležitostí – nebo jinak – vlivem otcovského věku. Je tomu tak proto, že naprostá většina výzkumů vlivu věku rodičů se soustředila pouze na věk matky. Zaměření na matky je částečně pragmatické, protože zejména v neřízené populaci je otcovství neznámé, zatímco mateřské vztahy lze častěji odvodit pozorováním.

Obecněji však zaměření na matky také odráží skutečnost, že poskytování rodičovské péče je nejviditelnější cestou k rodičovským efektům a samice poskytují většinu rodičovské péče u většiny živočišných taxonů. To platí zejména tehdy, zahrnuje-li mateřská péče jak prenatální investice (např. zásobování vajíčka a/nebo plodu), tak i poporodní péči (např. zásobování mlékem, ochrana). Poklesy, související s buněčnou senescencí (buněčné stárnutí), jsou tedy věrohodným mechanismem, kterým by se mohly projevit negativní účinky věku matek na životaschopnost jejich potomků. Jsou však možné i další mechanismy. Nyní se například objevují určité důkazy, které naznačují, že ženská zárodečná linie může u savců vykazovat degenerativní změny související s jejím postupujícím věkem. Přestože jsme teprve v začátcích, již nyní se zdá pravděpodobné, že epigenetické vlivy na znaky skutečně mohou být citlivé i na aspekty související s matkou, a to včetně jejího věku. Ze studií na člověku totiž víme, že vyšší věk matek je spojen se změnami metylace DNA – což je jeden z mechanismů epigenetické kontroly genové exprese, při kterém dochází k napojení metylových skupin na cytosin (C), po kterém následuje guanin (G).

Ve skutečnosti ale nejsou všechny tyto možné mechanické dráhy specifické jen pro matky. V této souvislosti je kupříkladu doloženo, že spermie starších mužů mají méně stabilní DNA (spojení se zvýšeným výskytem genetického onemocnění u výsledného potomka) a víme také, že epigenetické signály se v ejakulátech přenášejí. Je proto možné, že otcovský věk by mohl přispívat k variacím u potomků více, než je v současnosti všeobecně uznáváno, a několik nedávných studií tento názor podporuje.

Doposud existuje jen málo studií zaměřených na výkonnost potomstva v souvislosti s věkem matek. Ty, které existují, ale poukazují na počáteční zvýšení výkonnosti potomků mladých matek, přičemž následuje trvalý pokles. Například ve vzorku 100 matek s potomky běhajícími ve Velké Británii v letech 1947 až 1990 bylo zjištěno zvýšení hodnocení Timeform potomstva (ve Velké Británii a Irsku široce používaná metrika výkonnosti dostihových koní) v devíti letech věku matky, přičemž po překonání této věkové hranice došlo k trvalému poklesu. Význam má zřejmě i parita (tj. kolikrát klisna porodila) a ne jen věk matky. V praxi jsou ale parita a věk silně korelovány, a proto je obtížné jejich účinky rozdělit. Jedna z rozsáhlejších studií koní, která se uskutečnila v USA, ale zjistila, že potomci klisen s paritou 2–5 s největší pravděpodobností vyhrají dostihy vyšší kategorie.

Mohlo by se zdát, že vysvětlení by mohl nabídnout pokles porodní hmotnosti hříbat, který souvisí s věkem matky a životaschopností placenty. Porodní hmotnost hříběte je odrazem rovnováhy mezi fetomaternálním kontaktem a placentární účinností a degenerativní změny v děložní sliznici (endometriu), které se objevují s rostoucím věkem a paritou mohou odrážet schopnost placenty modifikovat své výměnné schopnosti. V současnosti však není k dispozici žádný spolehlivý důkaz, že pokles rychlosti potomstva starších matek by mohl souviset s poporodní hmotností hříbat. V kohortové studii se 409 hříbaty narozenými ve Spojeném království nebyla zjištěna žádná souvislost mezi hmotností hříbat a jejich pozdějšími závodními výkony a obdobné záběry přinesla i rozsáhlejší studie provedená na 3734 hříbatech v USA. Vyšší poporodní hmotnost hříbat a ani jejich kohoutková výška tedy zřejmě výkon nepředpovídají.

Bohužel neexistují žádné publikované studie, které by explicitně odhadovaly vliv otcovského věku na výkonnost dostihových koní. V roce 1959 však bylo oznámeno, že většina vítězů prestižních dostihů v Polsku a (tehdejším) Sovětském svazu byla zplozena hřebci, kteří byli na počátku své chovatelské kariéry. A v poslední době se objevilo několik dalších studií, které dokládají klesající úspěšnost plemenných hřebců ve vyšším věku. Na hodnověrné – a tedy i použitelné – závěry je ovšem ale brzy. Jisté ale je, že hřebci v komerčním chovu plnokrevníků neposkytují žádnou péči potomkům a senescentní poklesy v rodičovské péči proto nemohou být obecně dostatečným vysvětlením zjištěných účinků. Epigenetické mechanismy jsou proto vysvětlením věrohodným, právě ony mohou být citlivé na věk a někdy mohou být přenášeny i napříč více generacemi. To mimochodem vyvolává otázku, zda by zde zjištěné účinky věku rodičů mohly kaskádovitě přecházet přes další generace – tedy vést ke vzniku účinků věku prarodičů. V každém případě se již nyní objevily spekulace, že nejvýznamnější plemeníci mohou být sami potomky mladších klisen... Další výzkum je tedy napjatě očekáván.

Co s tím?

Závěr dané studie je jednoznačný – zvyšující se věk matky a otce negativně ovlivňuje rychlost dostihových koní. Ačkoli vliv věku matky byl silnější (negativnější), existence a rozsah vlivu věku otce je zjištění překvapivé, protože nebyl nikdy dříve rozpoznán. Přestože vysvětlení pro závěry tohoto výzkumu prozatím nemáme, jeho výsledek by mohl výhledově najít široké komerční využití a to obzvláště, pokud se podaří získat další data. Ta by totiž mohla být použita k optimalizaci připařovacích plánů v souvislosti s cílenými vlastnostmi (rychlost potomků) a mohla by ovlivnit i finanční faktory související s chovem plnokrevných koní – příkladem může být výše připouštěcích poplatků. Přestože tato studie jednoznačně neobjasňuje přesný mechanismus vlivu věku rodičů na výkonnost potomstva, její výsledky pravděpodobně podnítí další výzkum, aby se zjistilo, jak přesně a jak významně se vliv věku rodičů přenáší na fenotyp potomků. A to je téma, které by mohlo být zajímavé nejen pro chov plnokrevníků, ale i pro chov koní obecně.

• Kompletní znění studie, včetně specifikace zdroje dat a jejich analýzy, naleznete zde.

Použité zdroje:

• Wilson, Alastair (05 October 2022), Data and code for: Evidence of maternal and paternal age effects on speed in thoroughbred racehorses