Něco jako montáž

Když se ohlédneme za příběhem evoluce, může se zdát, že její průběh byl poměrně přímočarý. Nejprve se ryby vyvinuly tak, aby mohly chodit po souši. Pak se plazi „oblékli“ do peří a naučili se létat. Nakonec se z primátů stali lidé, kteří dokážou žonglovat, skládat symfonie nebo navrhovat vesmírné lodě.

Skutečná cesta od primordiální polévky k dnešku však měla k přímce velmi daleko. Paleontologové to už dlouho vidí ve fosilním záznamu. Dnes, díky vědeckému pokroku, můžeme využít DNA a odhalit množství zákrut, odboček, náhod i konfliktů, které příběh života utvářely. Jsme blíž než kdy dřív k pochopení dějin života na Zemi. Jak ale uvidíte v tomto shrnutí, pravda má k jednoduchosti daleko.

V tomto shrnutí se dozvíte, jak ryby dýchaly vzduch dávno předtím, než se přizpůsobily chůzi po souši; že máte víc společného s mořským pláštěncem, než byste si pravděpodobně chtěli připustit; a proč byla bleskurychlá jazyková schopnost mloka předurčena k tomu, aby se vyvinula právě tak, jak se vyvinula.

Otázka, jak mohla ryba získat nohy a začít chodit po souši, fascinovala paleontology po generace. Darwinovi současníci zpochybňovali jeho představu, že evoluce probíhá přes řadu mezistupňů – a právě to zajímalo i autora, který je sám paleontologem.

Proč se například u předka ptáků, který ještě neuměl létat, objevily končetiny, z nichž se nakonec stala křídla? Proč by měla vyrůst „zbytečná“ křídla, místo aby příslušné struktury prostě zmizely? Odpověď nespočívá v tom, že malá křídla prostě dorostla ve velká. Jde o to, že to, čemu dnes říkáme křídla, začalo původně sloužit k něčemu jinému.

Nové autorovo motto, inspirované Darwinovou reakcí na kritiky, zní: nic nezačíná tam, kde si myslíte, že to začíná.

Klíčové sdělení je: Rostliny a živočichové se nemění tím, že vytvářejí zcela nové znaky – spíše přetvářejí ty staré.

Darwinův argument, že nové znaky vznikají změnou funkce těch původních, navždy změnil náš pohled na dějiny života. Abychom pochopili jak, podívejme se na nenápadnou rybu.

V roce 1798 se jistá ryba, kterou v Egyptě pozoroval francouzský přírodovědec, stala slavnou. Proč právě ona? V jejím těle se nacházely neobvyklé vzduchové vaky. Většina ryb má vzduchové vaky, tzv. plynové měchýře, které jim pomáhají udržovat se v určité hloubce. U slavné egyptské ryby však byly tyto vaky jiné – byly spojeny s jícnem. Šlo o jakési proto-plíce.

Vědci se pustili do horečného prohledávání jezer a řek po celém světě, aby získali další údaje. A ukázalo se, že egyptská ryba není nijak výjimečná. Existuje spousta ryb se stejnými proto-plícemi. Ryby dýchající vzduch tedy nejsou výjimkou – spíše pravidlem.

Nedávný výzkum ukazuje, že proto-plíce a plynové měchýře jsou jen různé podoby téhož orgánu. A geny, které vytvářejí plynové měchýře, jsou stejné jako ty, které vytvářejí plíce – u ryb a, jak brzy uvidíme, také u lidí.

Plíce tedy nejsou žádný nový vynález, který vznikl proto, aby rybám pomohl přizpůsobit se životu na souši. Ryby dýchaly vzduch dávno předtím, než vylezly z vody. Evoluce pouze přetvořila jejich vzduchové vaky.

Vidíte? Nic nezačíná tam, kde si myslíte, že to začíná.

Vědci dlouho věřili, že embrya a samotný proces přechodu od vajíčka k dospělci skrývají tajemství, která nám pomohou pochopit rozdíly mezi druhy. Skutečný průlom ale přišel až v roce 1865, kdy francouzský vědec Auguste Duméril nahlédl do svého akvária a zůstal v šoku.

O několik měsíců dříve do něj umístil druh mloka z Mexika. Teď před sebou viděl dva typy mloků – rodiče přivedli na svět mláďata, která vypadala jako úplně jiný druh. Následné zkoumání této zdánlivě podivné události mělo zásadní důsledky pro studium evoluce.

Klíčové sdělení je: Embrya skrývají tajemství toho, jak dochází ke změnám – u jednotlivců i u celých druhů.

Duméril se záhadou dvou typů mloků doslova posedl. Po důkladném vyptávání domácího personálu, zda s akváriem nemanipuloval, se pustil do práce. Dospěl k závěru, že embryonální vývoj tohoto jednoho druhu mloka může probíhat dvěma různými cestami. To, kterou se vydá, závisí na prostředí.

Původní mexičtí mloci vyrůstali ve vodním prostředí. Měli proto plně vyvinuté znaky, které jim pomáhaly ve vodě – ocas podobný ploutvi a plovací blány na nohách. Jejich potomci však vyrůstali na souši, a jejich vývoj se v určité fázi zastavil: vyvinuli se s ocasy a končetinami lépe přizpůsobenými životu na suchu.

Dumérilův objev se může zdát úzce zaměřený. Nakonec však vědcům umožnil vystopovat předka všech obratlovců – ryb, obojživelníků, plazů, ptáků i savců.

Nejde o předka, na kterého byste byli zrovna pyšní. „Matkou“ prakticky veškerého živočišného života na Zemi je mořský pláštěnec, podivné stvoření, které tráví téměř celý život přichycené ke skále. Co mu chybí na půvabu, to vynahrazuje genetickou elegancí.

Jako embryo má mořský pláštěnec podobu pulce a volně se pohybuje oceánem. Po několika týdnech ztrácí ocas, nervovou soustavu, žábry a téměř veškerou pojivovou tkáň. Pak klesne ke dnu a přichytí se ke skále.

Předek všech obratlovců vznikl tak, že se u dávného pláštěnce vývoj zastavil dřív – podobně jako u mloka. Z nějakého důvodu si místo ztráty nervové soustavy a pojivové tkáně tyto struktury uchoval a dorostl do dospělosti se zachovanými juvenilními znaky. Ty se nakonec staly i našimi znaky.