Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Evoluce už není, co bývala

Jaroslav Flegr: Evoluční tání aneb O původu rodů

Academia, Praha 2015, edice Galileo, 404 stran, ISBN 978-80-200-2481-7

Publikováno: Vesmír 94, 366, 2015/6
Rubrika: Nad knihou

 

Evoluční biologie se zdálky může zdát jako nudný, téměř uzavřený obor, jehož stojaté vody sem tam rozčeří pouze předem vyhraný souboj s kreacionisty či moderněji stoupenci inteligentního designu. Vždyť přeci víme, že evoluce proběhla, a kdo tomu nevěří, může si nalézt milion a jeden důkaz o tom, že se organismy vyvíjejí. A jak že probíhá? Na to přeci odpověděl už Charles Darwin svým přirozeným výběrem. Ale je to s evoluční biologií opravdu tak jednoduché? Chyba lávky! Jen o trochu bližší pohled odhalí kvas nových myšlenek a konceptů, které se předháněly jakožto vysvětlení evolučních mechanismů už od Darwinových dob. Jedním z posledních takových přístupů je i teorie zamrzlé evoluce českého evolučního biologa Jaroslava Flegra.

Jaroslav Flegr je jedním z hrstky špičkových českých vědců, kteří se kromě odborné činnosti v nejužším slova smyslu soustavně věnují i psaní popularizační literatury. Kniha Zamrzlá evoluce aneb je to jinak, pane Darwin získala dokonce r. 2007 cenu Magnesia litera. Autor sám se v poslední době dostal do povědomí neodborníků zejména svým výzkumem vlivu parazita Toxoplasma gondii na lidskou psychiku a ziskem Ig Nobelovy ceny oceňující objevy, které nejdřív čtenáře rozesmějí, ale potom ho donutí se nad nimi zamyslet. Známý je ale rovněž unikátním projektem Pokusní králíci (www.pokusnikralici.cz) pro výzkum v oblasti evoluční psychologie a svými stále četnějšími mediálními výstupy a komentáři. Další velkou oblastí autorovy činnosti je právě teoretická stránka evoluční biologie, na kterou se zaměřuje ve své nové knize.

Než se ale pustím do samotného hodnocení Evolučního tání, asi bych měl čtenáře varovat. V tomto případě rozhodně nejsem nezávislým arbitrem. Jsem totiž doktorandem pod vedením právě prof. Flegra a navíc se osobně věnuji výzkumu teorie zamrzlé evoluce. Zatloukat by asi bylo marné, moje jméno je ostatně zmíněno hned na několika místech knihy. Na jedné straně tak snad mám do problematiky hlubší vhled než běžný čtenář (byť by byl odborník) a mohu tak s větší erudicí posoudit silná i slabá místa konceptu. Na druhé straně, i kdybych se snažil sebevíc, nebude následující text nikdy zcela objektivní – a nechci to ani předstírat. Rozhodně ale nepůjde o nějaký chvalozpěv. Pokusím se vypíchnout silné i slabé stránky publikace. Nechť tedy čtenář bere následující text jako subjektivní zamyšlení nad novou knihou Jaroslava Flegra a nad směrem, kterým se ubírá výzkum teorie zamrzlé evoluce.

Jak autor knihy sám shrnuje v závěru, teorie zamrzlé plasticity se zrodila někdy na přelomu let 1996 a 1997. Ve zkratce si tento koncept všímá toho, že u pohlavních organismů nemůže evoluce dost dobře probíhat tak, jak si ji představoval Charles Darwin a většina jeho následovníků. Zatímco u nepohlavních druhů zdědí potomek všechny geny rodiče v těch samých variantách a témže uspořádání, pohlavní potomstvo vzniká namícháním různých variant týchž genů pocházejících po jedné polovině od každého z rodičů. Jednotlivé varianty genů – alely – se tak v každé generaci ocitnou v jiném prostředí. Jejich vliv na vlastnosti jedince závisí na genovém okolí, často velmi výrazně. Naprostá většina znaků je navíc spoluvytvářena mnoha různými geny a naopak jeden gen ovlivňuje celou řadu znaků. Aby toho nebylo málo, vliv dané varianty genu na výslednou biologickou zdatnost jedince, tedy například to, kolik zanechá potomků, není jen takto kontextově podmíněný, ale často navíc záleží i na jejím zastoupení v populaci. Pokud například daná alela umožňuje využívat nějaký vzácný zdroj, tak je výhodná v nízké frekvenci. Jak se ale její zastoupení oproti jiným variantám téhož genu v populaci zvyšuje, tak výhoda klesá, až se její frekvence zastaví na určité rovnovážné hodnotě. Takové alely jsou prostřednictvím zmíněného vlivu mnoha genů na vývoj jednoho znaku a vlivu jednoho genu na vývoj mnoha znaků funkčně provázány s dalšími geny, takže ve svých účincích na vzhled a vlastnosti organismu vlastně všechny geny ve všech svých variantách tvoří hustou propojenou síť. Jakákoli nová alela vzniklá mutací, pokud není výrazně škodlivá, se do této sítě zachytí a dlouhodobě udržuje v určité frekvenci. Pohlavní druh se proto nemůže přizpůsobovat tak, že se mezi všechny jedince rozšíří nové výhodné alely a naopak zcela vymizí nevýhodné. Za všech okolností výhodné alely ani nenalezneme. Na momentální vlivy prostředí ovšem může reagovat posunem v zastoupení již přítomných alel, které se po opětovné změně podmínek vrátí, stejně jako vlastnosti organismu, k původním hodnotám. Ve svém přizpůsobování se tedy chová elasticky.

Ke klasické adaptivní evoluci může podle teorie zamrzlé plasticity docházet jen za speciálních okolností, například v situaci, kdy se od velké populace oddělí několik jedinců, kteří osídlí nové území. Ti mají už z principu ochuzený genofond o mnoho vzácných alel. Vlivem příbuzenského křížení a náhody, genetického driftu (který je silnější v malé populaci, kde ztrácí na síle přírodní výběr a i alely za normálních okolností třeba docela výhodné nebo nevýhodné se chovají neutrálně), se v průběhu času ztratí přítomnost různých variant prakticky ve všech genech. Z genetického hlediska se taková populace stane uniformní. Tito noví kolonisti většinou vymřou, ovšem v nenulovém počtu případů se podmínky mohou zlepšit a populace se rozmnoží na velký počet jedinců. Tehdy opět nabyde na síle přirozený výběr.  Na uniformním genetickém pozadí už ale mají alely pokaždé stejný vliv na vlastnosti jedince. Druh se tak po nějakou dobu může klasickým darwinovským způsobem přizpůsobovat podmínkám prostředí, jako by byl plastický. Časem se ovšem opět nahromadí mnoho různých variant genů, ustanoví se mezi nimi frekvenční a kontextové vazby a druh se vrátí do původního elastického stavu – evolučně zamrzne.

Tím ovšem všechna specifika pohlavních druhů nekončí. Můžeme očekávat, že se jednotlivé znaky ve své ochotě „rozmrznout“ liší – potřebují různě velkou redukci populace a přežívání v malém počtu jedinců. Čas od času se tak může objevit znak, který už nemůže přejít do plastického stavu za žádných realistických okolností. Podle později formulované teorie zamrzlé evoluce se takové znaky v průběhu evoluce dané linie pomalu hromadí principem třídění z hlediska stability. Zjednodušeně, co je stabilní, se hromadí, co je nestabilní, přichází a odchází. Linie pohlavních organismů tak pomalu ztrácí schopnost plasticky se přizpůsobovat svému prostředí i v průběhu plastické fáze vývoje druhu popsané výše, respektive se mohou přizpůsobovat jen v čím dál menším souboru znaků. Teorie zamrzlé evoluce je tak obecnějším konceptem, který v sobě zahrnuje i dřívější teorii zamrzlé plasticity. Zatímco teorie zamrzlé plasticity byla českému publiku představena již v autorově dřívější knize Zamrzlá evoluce, teorie zamrzlé evoluce jakožto širší koncept je v nynější publikaci představena v českém jazyce v takto ucelené formě vůbec poprvé.

Velmi podobným souhrnem obou teorií začíná svou knihu i autor. První kapitola „Teorie zamrzlé evoluce z ptačí perspektivy“ je tak stručným, přehledným a koncentrovaným shrnutím teorií zamrzlé plasticity a evoluce.

Na první kapitolu navazuje podnětná druhá kapitola „Co to jsou organismy“, která by mohla klidně nést podtitul „Od organismu k sobeckému genu a zpět“. Autor zde popisuje koncept mezialelické selekce slavně zpopularizovaný v knize Richarda Dawkinse Sobecký gen. Na rozdíl od svého velkého vzoru však pokračuje rozborem komplexních interakcí genů a jejich produktů, potažmo jejich spolupráce při individuálním vývoji (zejména mnohobuněčného) organismu. Samotný koncept v jednoduché formě tak autor vlastně překonává a jistě se najdou i tací, kteří budou tvrdit, že jej vlastně dekonstruuje – od sobeckých genů se vrací k individualitě organismu. Byť je to svým způsobem pravda, autor sám by s nimi zřejmě nesouhlasil. Důležitý je historický pohled – samotné replikátory, geny, si kdysi dávno vytvořily interaktory, těla, které za ně vstupují do interakcí s prostředím. Původně sice mohlo jít o jakési jednoduché stroje, loutky či „vehikly“, ale postupně získaly mnoho vlastností samotných replikátorů, které se naopak stáhly do pozadí. Geny tak dnes organismy přímo nevytvářejí ani neřídí, pouze se spoluúčastní jejich individuálního vývoje. Naopak těla si mohou geny zpětně vykládat a de facto rozjet svou vlastní formu biologické evoluce na vyšší úrovni – tato tendence je nejzřejmější u mnohobuněčných organismů. Individualita se nám tak vlastně vynořila na vyšší úrovni v důsledku složitých interakcí replikátorů a interaktorů při tvorbě těl. Taková komplikace konceptu sobeckého genu by byla jen těžko možná bez zdůraznění složitých kontextových a frekvenčních interakcí mezi alelami v teorii zamrzlé evoluce.

Dovolím si malou odbočku – tato kapitola je podle mého názoru mimořádně důležitá v kontextu aktuálního dění v oboru evoluční biologie. V posledních letech sílí přístup evoluční a vývojové biologie (evo-devo), který, dost možná v reakci na dřívější protežování přirozeného výběru na úrovni genů a populačně genetických přístupů, staví geny a frekvence jejich alel tak trochu na vedlejší kolej. Zabývá se hlavně individuálním vývojem organismu, autonomií a samoregulací tohoto procesu a jeho významem ve vzniku evolučních novinek. Spolu s dalšími směry trochu opomíjenými dnešním hlavním proudem evoluční biologie (tzv. moderní syntézou) bývá navrhován jako součást nové širší syntézy (extended synthesis), zásadní revize současné evoluční teorie.1) Zatímco dřívější teorie upozaďovala roli individuálního vývoje a jeho změn v evoluci, evo-devo má naopak tendenci upozaďovat roli změn frekvence alel. Právě na tomto místě by mohla do problematiky vstoupit teorie zamrzlé evoluce, která vychází z genocentrického přístupu ale sahá až na úroveň organismů, kterou svým způsobem znovu ospravedlňuje jako úroveň evoluce. Elegantně propojuje oba zmíněné přístupy a mohla by sehrát klíčovou roli v možné revizi evoluční teorie.

Třetí a čtvrtá kapitola s názvy „Jak funguje přirozený výběr“ a „Vznik nového druhu“ především upřesňují a prohlubují jednotlivé části teorie zamrzlé evoluce, tak jak byla načrtnuta v Zamrzlé evoluci a první kapitole této knihy. Autor přichází s novými doklady pro platnost teorie (a některými, jež jsou ambivalentní či dokonce svědčí spíše proti), porovnává ji s některými dřívějšími podobnými přístupy a na mnoha místech komplikuje, případně relativizuje absolutní roli procesů postulovaných teorií zamrzlé evoluce v biologické evoluci. Jeden příklad za všechny – celou řadu odborníků v Zamrzlé evoluci popudilo, že podle ní mohou nové druhy vznikat jen při zplastičtění následujícím po kolonizaci. Vždyť ale známe stovky příkladů sympatrických speciací, kdy se druh na jednom místě rozrůznil do několika, cichlidami v afrických jezerech počínaje a arktickými koljuškami konče! Právě různým způsobům vzniku nového druhu a vlastnostem druhů, které při nich vznikají, se autor do hloubky věnuje ve čtvrté kapitole.

Hotový gejzír nápadů potom čtenáře zalije ve třech posledních kapitolách, které se věnují mikroevolučním a makroevolučním důsledkům teorie zamrzlé evoluce a jejímu uplatnění mimo biologii. V páté kapitole s názvem „Vliv zamrzání druhů na průběh mikroevoluce“ se tak čtenář mj. dozví, proč to vypadá, že jsou druhy přizpůsobené spíše minulým než dnešním podmínkám; proč se při vystavení selekčnímu tlaku biologická zdatnost jedinců v populaci zmenšuje; proč je většina druhů vzácná a sotva přežívají v prostředí, které jim ani moc nevyhovuje; jak to všechno souvisí s domestikacemi a jestli počet druhů vhodných k domestikaci nějak závisí na charakteru prostředí toho kterého kontinentu. Z teoretického hlediska je velice důležitý i poznatek, že by měly mít pohlavní a nepohlavní druhy výhodu v prostředích, jež se liší proměnlivostí podmínek a počtem konkurentů, parazitů a predátorů. Právě výhoda pohlavních organismů v proměnlivém prostředí totiž může stát za dlouhodobým udržováním pohlavního rozmnožování u eukaryotických organismů. Z teoretického i praktického hlediska jsou potom důležité poznatky týkající se invazních druhů. Nejen že zde autor navrhuje několik nových hypotéz o vzniku invazního druhu, ale pokud by v tomto ohledu teorie zamrzlé evoluce platila, zřejmě bychom měli zásadním způsobem změnit náš management ohrožených druhů a boj proti druhům invazním.

Z hlediska novinek je zřejmě nejdůležitější šestá kapitola „Vliv zamrzání druhů a zamrzání vyšších taxonů na průběh makroevoluce“. Právě zde autor prezentuje některé ze svých nejkontroverznějších konceptů. Jde zejména o fenomén onoho nevratného zamrzání, hromadění znaků, které již za žádných okolností nemohou přejít do evolučně plastického stavu. Cestou z této evoluční pasti může být symbióza či přímo symbiogeneze, spojení dvou partnerů do jednoho organismu. Čtenář se zde ale dozví i to, že jediným reálně existujícím taxonem není druh, ale rod, tj. skupina druhů, jejíž předek prošel zplastičtěním a ve výrazné míře se odlišil od příbuzných druhů v mateřském rodu. Tuto událost nazývá autor rodizací. Na těchto základech autor mj. přesvědčivě dokládá své přesvědčení o převaze evoluční taxonomie nad kladistikou. Teorie zamrzlé evoluce totiž dává zcela vědecké argumenty pro vytváření parafyletických taxonů, tj. taxonů, které v sobě mají zahnízděné v jiné taxony třeba i vyšší taxonomické hodnoty – potomky druhu, který prošel výrazným zplastičtěním. Třeba čeleď kaktusovitých tak může zůstat čeledí, i když se odvětvuje uvnitř rodu Talinum. V této kapitole ale čtenář narazí i na řadu dalších zajímavých makroevolučních souvislostí teorie zamrzlé evoluce – například jaké nalezneme starší podobné koncepty; jak by se měla projevovat ve stavbě evolučních stromů; jak souvisí s evolučními trendy; proč jsou druhy, které přežily hromadné vymírání, náchylnější k vymření či zda se u starých linií zpomaluje evoluce.

Sedmá kapitola „Uplatnění teorie zamrzlé evoluce mimo biologii“ potom shrnuje dílčí postřehy týkající se uplatnění principů postulovaných teorií zamrzlé evoluce v ochraně přírody, technice, politologii a etice. Autor přesvědčivě dokazuje, že nejrůznější systémy mohou být mezi sebou propojené a jak evoluční charakter, tak elasticita se mohou přelévat z jednoho do druhého. Všechny tyto aplikace jsou ale naneštěstí zpracované jen velmi povrchně. Přitom jde o mimořádně zajímavé postřehy, které by si jistě zasloužily rozpracování. Zejména oddíl věnovaný politologii je aplikovatelný na nejrůznější sociální systémy včetně lidských společností, organizací nebo firem a dává vzpomenout mj. na teorii společenských kolapsů Miroslava Bárty. Právě z této oblasti by mohly vzejít i další možné praktické aplikace teorie. Stejně tak část o etice by bylo možné rozšířit a propracovat. Aplikace by se navíc našly i v dalších oblastech.

Tematicky tak Evoluční tání přímo navazuje na knihu Zamrzlá evoluce. Už po několika stránkách si ale čtenář všimne jisté změny. Text je sice vesměs velmi čtivý, srozumitelný a nezřídka doplněný zábavnými postřehy či poznámkami, ale to nezakryje, že je daleko odbornější než předcházející české publikace věnující se teorii zamrzlé evoluce. Pokud si čtenář pozorně nepřečetl úvod, kde autor svůj přístup popisuje, mohl by dokonce nabýt dojmu, že text trochu klame tělem. Zatímco autorova minulá kniha s názvem Pozor toxo! nesla podtitul Tajná učebnice praktické metodologie vědy, nejnovější kniha by klidně mohla nést podtitul Tajná monografie o teorii zamrzlé evoluce. Autor ovšem neužívá přehnané množství specializovaných termínů známých jen úzkému okruhu biologických oborů a snaží se, aby byl text při troše dobré vůle přístupný prakticky každému, kdo na střední škole slyšel něco o biologii. Popularizační stránka textu se projevuje jednak vtipnými vsuvkami a komentáři, ale zejména souhrny na začátku každé kapitoly, kde autor ve stručnosti popisuje, o čem bude kapitola pojednávat. Úvody se pohybují od cimrmanovského stylu až k absurdnímu humoru a zejména úvod do šesté kapitoly působí až surrealisticky – rozhodně tedy nejde jen o postpubertální vtípky, před kterými autor v úvodu varuje, byť i pár takových v poznámkách pod čarou najdeme. Kdo kdy četl nějakou autorovu popularizační knihu, bude jistě v obraze. Na rozdíl od Zamrzlé evoluce ale rozhodně nejde o žádné odpočinkové čtení a čtenář musí text pomalu projít, nikoli projet jako na horské dráze. Kdo by si jej však měl rozhodně přečíst, jsou ostatní biologové a paleontologové, zejména ti, kteří se zabývají evoluční biologií, ekologií či paleobiologií. Na rozdíl od Zamrzlé evoluce tu jde dokládání a komentování jednotlivých konceptů do větší hloubky, text je hutnější a nabitější obsahem. Velice potěší i to, že autor nikdy nic nepředkládá jako zjevenou pravdu, ale pouze dává k diskusi se všemi doklady pro i proti, které se mu podařilo nalézt. Dvojici knih Zamrzlá evoluceEvoluční tání tak můžeme připodobnit k jinému známému páru publikací pojednávajících o evoluční biologii – Sobeckému genu a Rozšířenému fenotypu od Richarda Dawkinse. Zatímco první kniha je určená pro nejširší veřejnost, druhá, byť stále čtivá, se soustředí zejména na veřejnost odbornou.

Na druhou stranu nemusí autorovo vtipkování a jistá nezakotvenost stylu – ani zcela popularizační publikace, ani zcela monografie – sednout každému. Podobně ambivalentní jsou rovněž některé autorovy postřehy a časté odbočky od tématu. Ty sice text oživují a nezřídka jsou téměř geniální, ale občas jde o koncepty, které již někdo pod jiným jménem či jmény dlouhé roky zkoumá, což autor nereflektuje. Vzhledem k tomu, jak obrovské oblasti (nejen) přírodních věd se ale evolučně biologická tematika dotýká, to autorovi snad ani nelze mít za zlé. Nehledě na to, že i k těmto konceptům téměř bez výjimky přistupuje z nového úhlu. Čtenářsky komfortnější by však v každém případě bylo elektronické vydání knihy, lépe uzpůsobené ke čtení takovéhoto hypertextu. Vyloženě stinnou stránkou knihy je potom překvapivě kvalita zpracování. Redakční práce nakladatelství Academia, zejména u ediční řady Galileo, bývá téměř bezchybná. O to víc v této knížce překvapí ne úplně ojedinělé pravopisné chyby a překlepy. Faktických chyb a chyb v citacích nalezneme v knize minimum. Některé věty ovšem nejsou zcela srozumitelné a zasloužily by přeformulovat, což u autora, stejně jako u zmíněného nakladatelství nebývá zvykem. Zřejmě jde o důsledek relativně rychlého vydání knihy. V dalších vydáních, která jistě přijdou, by ale bylo záhodno tyto mírné nedostatky odstranit.

Evoluční tání aneb O původu rodů je přinejmenším v českém, ale do značné míry i celosvětovém měřítku unikátní publikací. Není mi známo, že by kdokoli jiný v posledních letech vytvořil tak rozsáhlou a ucelenou teorii alternativní k hlavnímu proudu evoluční biologie, jako je teorie zamrzlé evoluce. Tu zde autor rozvádí do šířky i do hloubky, uvádí řadu dokladů pro a proti jejím jednotlivým částem či předpovědím a představuje mnoho jejích implikací v nejrůznějších biologických i nebiologických oborech. Kniha je tak doslova nabitá informacemi a podle mého názoruje dosud tím nejlepším, co autor v rámci svých knižních publikací vyprodukoval. Když k její závažnosti připočteme i mimořádnou čtivost, dostaneme publikaci, kterou žádný přírodovědec nesmí minout a kterou nelze než doporučit všem zájemcům o evolučně biologickou problematiku.

Poznámky

1) Viz např. Whitfield J.: Biological theory: Postmodern evolution? Nature 455, 281–284, 2008/ 7211; Laland K. et al.: Does evolutionary theory need a rethink? Nature 514, 161, 2014/7521.

2) V tištěné podobě článku nedopatřením zůstala chyba ve větě: "Teorie zamrzlé evoluce totiž poskytuj zcela vědecké argumenty pro vytváření parafyletických taxonů, tj. taxonů zahnízděných v jiných taxonech třeba i nižší taxonomické hodnoty – jedná se o potomky druhu, který prošel výrazným zplastičtěním."

Správné znění je:

"Teorie zamrzlé evoluce totiž dává zcela vědecké argumenty pro vytváření parafyletických taxonů, tj. taxonů, které v sobě mají  zahnízděné jiné taxony třeba i vyšší taxonomické hodnoty –  potomky druhu, který prošel výrazným zplastičtěním."

Citát

 

Soubory

Diskuse

Žádné příspěvky