Čtenádeník: Zamrzlá evoluce je poutavým úvodem do evoluční biologie s příměsí autorových teorií
Známý parazitolog a evoluční biolog Jaroslav Flegr se ve své knize Zamrzlá evoluce, aneb, je to jinak pane Darwin vydal na křížové tažení za prosazením svých názorů na vývoj živých organismů. Rozhodl se tyto myšlenky prosadit nejen u akademické obce, ale u zvídavé veřejnosti, pro kterou je tato populárně-naučná kniha určena.
Zamrzlá evoluce je velmi chytře, skoro by se dalo říct vychytrale, napsaná kniha. Jaroslav Flegr odmítá svěřit své myšlenky o přírodní evoluci pouze do rukou vědeckých kolegů. Ví totiž, že by mohly snadno zapadnout, podobně jako se to stalo mnoha jiným vědcům. Své nápady či myšlenkové konstrukce proto adresuje nikoliv úzkému okruhu odborníků, ale širokému zástupu laiků. Jedná se skoro o obdobu evoluční strategie. Akorát nemá přenášená informace podobu genů, ale memů, jak by řekl britský evoluční biolog Richard Dawkins. Protože je ale podmínkou přenosu informace o teorii zamrzlé evoluce alespoň základní znalost principů evoluční biologie, obsahuje kniha i velmi čtivé vysvětlení těchto základů. I kdyby proto Flegr napsal knihu z čistě sobeckých důvodů, tedy naroubovat do hlav co nejvíce lidí své myšlenky, učiní tak i s množstvím dalších komplexních informací na toto téma. Lze ji proto doporučit prakticky každému, koho vývoj druhů na Zemi zajímá. Z výše zmíněných důvodů je ale potřeba hlavně k informacím v druhé části přistupovat s určitým odstupem a doplnit je o pohledy dalších vědců.
Na začátku je třeba nenechat se odradit názvem, nebo si ho nevyložit nesprávně. Část názvu „Je to jinak pane Darwin“ vyvolává dojem, že publikace zpochybňuje evoluci jako takovou. Přitom podstata sdělení není o tom, jestli k biologické evoluci dochází, ale jaké mechanismy hrají v tomto procesu důležitou roli. Vzhledem k tomu, že řada lidí pořád ještě evoluci popírá, nebo o ní slyšela pouze z doslechu, nemusí být volba tohoto názvu úplně šťastná.
Kniha má tři základní rozměry. První, nejobsáhlejší, rozměr slouží jako shrnutí dosavadních poznatků o evoluci organismů na naší planetě. Druhá část pojednává o samotném konceptu zamrzlé evoluce. Třetí, bonusový, rozměr osvětluje čtenáři autorův pohled na fungování vědeckého sektoru. Pohled to není nijak přívětivý. Je vlastně opačný od toho, co bychom čekali od akademické populace. Samotné čtení jsem si užíval, protože kniha je psaná velmi laskavým a přívětivým jazykem. Primárním zájmem Jaroslava Flegra je přesvědčit nás o pravdivosti své hypotézy „zamrzlé evoluce“, která jinými vědci není přijímána jako mainstream. Flegr jim to oplácí svou kritikou neodarwinismu, hlavního proudu současné evoluční biologie. Pokud si tedy chceme rozšířit náš pohled na fungování světa o informace z této knihy, první část je pro tento účel výborná. Přínos druhé části pojednávající o Flegrově konceptu mě přinejmenším nalákal k tomu, zjistit si další zdroje. Vzhledem k tomu, že je evoluce jedním z nejdůležitějších „příběhů“ v dějinách vesmíru, vyplatí se do jejího pochopení investovat trochu životní energie.
Počátek evoluční biologie se datuje ještě před vydání Darwinovy knihy O původu druhů. Hlavní přínos Charlese Darwina spočíval však v objevu přirozeného výběru (s. 111). Tím se označuje proces, kdy se v přírodě rozmnožují více jedinci s nějakým užitečnějším znakem ve vztahu k prostředí, ve kterém se nachází. Ještě za Darwina se ale nevědělo, jak a jestli vůbec může takový proces fungovat. Rozklíčování pomohl objev genetiky a následné přeměny klasického darwinismu v neodarwinismus. Ten vychází z toho, že se geny předávají mezi generacemi v neměnné podobě za silného působení přirozeného výběru. Zmiňovaný biolog Richard Dawkins pak v druhé polovině dvacátého století přišel se svou hypotézou sobeckého genu. Ta tvrdí, že evoluce organismů není otázkou soupeření jednotlivých organismů o přežití a rozmnožení. Tento model vztahuje přímo na samotné geny, kterým nezáleží na konkrétním jednotlivci, ale na zastoupení konkrétního genu v populaci (s. 145). Všechny teorie přitom vychází z předpokladu, že jsou druhy trvale plastické a mohou se v průběhu času změnit v prakticky cokoliv. A tady přichází ke slovu teorie zamrzlé plasticity.
Základním krédem teorie zamrzlé plasticity (zamrzlé evoluce) je tvrzení, že se druhy nemůžou v průběhu času měnit tak volně, jak současný hlavní proud evoluční biologie podle Flegra tvrdí. Pro druhy jsou naopak typické dlouhá období stability. Z evolučně zamrzlého druhu nemůže vznikat žádný druh nový a každá změna je buď pouze dočasná, nebo končí vyhynutím. Plasticitu druhu přitom určuje velikost její genetické rozmanitosti, velikost její vlastní populace. Z velmi početného druhu, jehož příslušníci se mohou mezi sebou bez překážet volně rozmnožovat, nevznikne druh nový (Flegr zároveň upozorňuje, že u takových velkých populací je jenom otázkou času, kdy přijde jedna rána, například virová pandemie, a druh rychle vyhyne). Naproti tomu, když se z velké populace malá část genetického materiálu oddělí, například uvízne na ostrově, během velmi krátké doby vznikne nový druh. Ten se buď ukáže jako neživotaschopný a vyhyne, nebo zvítězí nad svým prostředím, ovládne ho a rozmnoží se do takových počtů, že opět evolučně zamrzne. A tak dál a dál. Důkazy nachází autor mimo jiné v paleontologických nálezech (str. 197). Předpoklad o prudkých genetických revolucích vysvětluje, proč je obtížné mezi fosiliemi najít „mezičlánky“, které by měly být v případě trvale plastických druhů všudypřítomné. Zamrzlá evoluce může také vysvětlovat, proč bylo úspěšně domestikováno zanedbatelné procento živočišné říše. Vše se opět odvíjí od plasticity konkrétního druhu. Ta určuje, jestli se jedinec dokáže přizpůsobit hodně odlišným podmínkám v chovu, nebo zahyne (str. 276).
Zajímavé pojmy:
Genetický drift označuje náhody, která může ovlivnit podobu nějakého druhu. Flegr uvádí příklad na populaci padesáti myší, z níž jedna polovina má černou tečku na ocásku, druhá má ocásek normálně hnědý. V této představě neposkytuje tato vlastnost žádnou výhodu. Náhodou se ale může stát, že, kočky pochytají zrovna všechny myši s jedním typem ocásku a tím tento gen vyhladí. (str. 78).
Evoluční fixace nastává poté, co dojde k absolutnímu převládnutí konkrétní varianty genu v populaci. Pokud to vztáhneme na předchozí příklad s myšmi, může dojít k fixaci evoluční novinky (třeba černé tečky na ocásku), nebo naopak fixaci původní vlastnosti (hnědého ocásku). Fixace je tedy 100 % ukotvení nějaké varianty genu v populaci (str. 79).
Evoluční svezení (genetický draft) je název pro mechanismus, při kterém se spolu s kódovanými geny přenáší i geny fyzicky s nimi sousedící. K tomuto procesu dochází při „rekombinaci“, tvorbě pohlavních buněk. Pokud by tedy byl nějaký gen výhodný, existuje pravděpodobnost, že se s ním do potomka přesune i gen, který s ním blízce sousedí na chromosomu. (str. 81)
Stabilizační výběr a disruptivní výběr jsou formy přirozeného výběru. Disruptivní výběr upřednostňuje radikálně odlišné jedince, protože lépe zapadají do nového prostředí. Častější stabilizační výběr naopak upřednostňuje ty, jejichž fenotyp se točí blízko okolo průměru populace.
Plasticita „zamrzlých“ druhů nemusí být stoprocentní. Pokud se přírodní podmínky druhu změní, může se v omezené míře změnit i druh. Když pak ale dojde k návratu podmínek po původního stavu, to samé se stane i s dotyčným druhem. Samozřejmě, pokud se podmínky změní drasticky, může to vést k vyhynutí. V lepším případě dojde k výrazné redukci populace, a tedy obnovení plasticity, která může vést skokově ke vzniku druhu nového. Teorie zamrzlé evoluce se hodně opírá o představu, že živé přírodě nejvíce vyhovuje stabilita ekosystémů. Pokud by byly druhy hodně plastické a mohly se hodně a rychle měnit, pravděpodobně by to vedlo k dramatickým výkyvům pestrosti ekosystému. Vhodné je si tady připomenout takzvanou teorii Gaia (str. 131), která se na celoplanetární ekosystém dívá jako na jeden monstrózní organismus. Tato entita složená ze všech pozemských organismů „upravuje“ jejich součinností podmínky planety Země tak, aby na ní mohl dlouhodobě existovat život. Například zářivý výkon naší mateřské hvězdy, Slunce, se s jejím věkem pomalu zvětšuje. Na Zemi se to přitom díky této regulaci tolik neprojevuje.
Napadá mě, že pokud by někde ve vesmíru existoval život s vysokou permanentní plasticitou (pokud by se teorie zamrzlé evoluce opravdu potvrdila), možná by tam tento mechanismus nefungoval a „mimozemská Gaiaů by zkolabovala častými výkyvy jejího ekosystému. Doba existence takového mimozemského života by mohla být mnohem kratší. Mohla by to být jedna z „velkých bariér“ takzvaného Fermiho paradoxu? Pokud se teorie zamrzlé evoluce jednou prosadí a definitivně prokáže její platnost, bude zajímavé jednou ve vzdálené budoucnosti zjistit, jestli platí stejné evoluční mechanismy i pro mimozemské stromy života.
Jaroslav Flegr ale nebyl první, koho podobná myšlenka napadla. V knize odkazuje k vědcům Jayi Gouldovi a Nilesu Eldredgovi. Ti přišli s takzvanou teorií přerušovaných rovnováh, která obsahuje stejné základní východisko, jako zamrzlá evoluce. Tedy že období vývoje druhů jsou velmi krátká a následují po nich mnohonásobně delší období stability. (str. 200)
Kniha obsahuje také velmi zajímavou kapitolu (str. 87) o vztahu komplexity a organizovanosti, ani ne tak ve vztahu k biologii konkrétních druhů, ale života jako takového. Autor rozlišuje slova komplexita a organizovanost. Abych se sám přiznal, sám jsem tyto dvě slova nerozlišoval, a díval se na vývoj přírody, člověka nebo společnosti jenom jako na vývoj komplexity, složitosti. Není to špatně, ale podle Flegra se více pro živé soustavy hodí pojem organizovanost než komplexita. Vysoce komplexní, složité systémy totiž lze najít i v neživé přírodě.
Další zajímavé pojmy:
Druhy speciací (vzniku nových druhů) lze rozdělit na sympatrické, alopatrické vikariantní a alopatrické peripatrické. V prvním případě se jedná o vznik nového druhu uvnitř původní populace, kdy se mohou příslušníci obou příbuzných větví potkávat. Druhá možnost je rozdělení druhu, například řekou, na dvě velikostně podobné části, které se nemohou navzájem potkávat. Třetí je pak oddělení malé skupinky z původní populace též do izolace, například na ostrov (str. 112).
Teorie „hluboké horké biosféry“ říká, že na Zemi existuje specifická část biosféry, která se nachází hluboko v zemské kůře. Dokonce se tam má nacházet většina biomasy, která žije bez slunečního záření díky uhlovodíkům. Na své potvrzení či vyvrácení si ale bude muset tato teorie ještě nějakou dobu počkat.
Do ruky se mi dostalo první vydání knihy, které by podle slov Jaroslava Flegra mělo být překonáno zdařilejším, druhým vydáním. Tak či onak, publikace rozhodně stojí za přečtení i někomu, kdo vědě příliš neholduje. Prakticky všechny důležité biologické i nebiologické pojmy jsou pohodlně vysvětleny v informačních rámečcích, takže čtenář nemusí pořád knihou listovat nebo brouzdat po internetu. I když není teorie zamrzlé evoluce ještě světovou vědeckou veřejností uznána, je otázka, jestli se to v budoucnu změní. Zamrzlá evoluce by proto měla minimálně motivovat k dalšímu vzdělávání v této oblasti.
Konkrétní přečtené vydání: FLEGR, Jaroslav, 2006. Zamrzlá evoluce, aneb, Je to jinak, pane Darwin. Praha: Academia. Galileo, sv. 4. ISBN 978-80-200-1526-6.
