Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Ke kvazispecies a evoluci

(J. Doskočil, Vesmír 72, 667, 1993/12)
 |  5. 3. 1994
 |  Vesmír 73, 124, 1994/3

Zajímavé pojednání o kvazispecies – statistické definici informační makromolekuly, jak ji vykládá Eigenova škola, je jistě přínosné pro pochopení mechanizmu evoluce na molekulární úrovni. Mám však dojem, že tento výrazně redukcionistický pohled nedoceňuje výsledky získané evolucionisty a genetiky na vyšších hladinách organizace, a vzhledem k tomu, že vychází především z virů a bakterií, tedy prokaryotních organizmů (viz uváděné příklady), není ani na molekulární úrovni zcela práv situaci zejména diploidních Eukaryot s jejich párovými alelami, meiózou a kombinací při oplození.

Nelze také souhlasit s tím, že biologii začal užívat statistický, pravděpodobnostní přístup teprve v posledních 20 letech. Ponecháme-li stranou hodnocení vlastních pokusů G. J. Mendelem, je to přinejmenším W. Johannsen, který již r. 1903 zavádí statistický pohled na znovuobjevené Mendelovy zákony a jejich aplikaci, Hardy-Weinbergův zákon z r. 1908. A je to zejména počátek třicátých let s rozvojem populační genetiky, R. A. Fisherem počínající, která se stala základní složkou neodarwinizmu, spočívající především na statistických metodách.

Nedovedu si také představit, jak by mohl pojem kvazispecies objasnit některé základní evoluční jevy a “překonat neplodné spory mezi zastánci protiřečících si směrů v teorii evoluce, tj. darwinizmu, lamarckizmu, neutralizmu, anebo dokonce kreacionizmu. Odhlédneme-li od posledního, který s vědou nemá nic společného, celý výklad pojmu kvazispecies operuje téměř v každém odstavci s pojmy selekce, selekční tlak, adaptace na změny prostředí, např. teploty, tedy jednoznačně s darwinistickými pojmy, zahrnujícími současně i aspekty neutralizmu. V žádném případě nepodporuje lamarckizmus, dědičnost získaných vlastností.

To, že se některé replikační chyby mohou za určitých podmínek stát východiskem fenotypových změn, jen podporuje starší představy o preadaptaci, o úloze zdvojených genů (S. Ohno), recesivních mutací jako možného východiska pro přizpůsobení změněným podmínkám prostředí, tj. obecně podporují vnitrodruhovou variabilitu, ať již zjevnou, nebo skrytou. Připomínám v této souvislosti „genetickou asimilaci“ C. H. Waddingtona. Při této variabilitě však druh neztrácí určitou homeostázi v daném období své evoluce a za daných životních podmínek. Ani neodarwinizmus se nedomnívá, že selekce vede ke vzniku geneticky stejnocenných populací, které by obsahovaly jen unikátní optimalizované alely. To by bylo transplantačním chirurgům hej. Polymorfizmus proteinů je dobře známým a studovaným znakem téhož druhu. Nemusí jít ani o izoenzymy, u nichž ostatně obecná optimální enzymatická aktivita neexistuje, nýbrž molekulární varianty téhož enzymu se zákonitě mění s vývojem individua. Pojem kvazispecies je však vzdor uvedeným výhradám jistě užitečný především pro pochopení evoluce virů a do jisté míry Prokaryot. Přispívá k současnému pohledu na evoluci jako na proces, který neprobíhá jen na úrovni individua, ale souběžně i na úrovni molekulární a druhové.

František Sládeček


Odpověď J. Doskočila:

Statistickým přístupem k evoluční biologii rozumíme především analýzu sekvencí DNA a bílkovin metodami statistické geometrie, určování příbuznosti genů, modelování mnohorozměrného sekvenčního prostoru (Hamingovy vzdálenosti) a posléze konstrukci evolučních rodokmenů. Bohatství genových sekvencí v databázích poskytuje tomuto směru nevyčerpatelné pole působnosti.

M. Eigen rozhodně není odpůrcem neodarwinizmu; právě naopak, především jeho zásluhou byl princip selekce rozšířen až na prebiotickou molekulární úroveň. Jde mi o to, aby z evoluční biologie vymizely různé „–izmy“ a mým cílem je bezkonfliktní teorie evoluce. Právě koncepce kvazispecie ukazuje, že neutrální evoluce Kimurova nestojí v protikladu k neodarwinizmu, a umožňuje racionálně pochopiti některé jevy, které se na první pohled jeví jako lamarckistické.

Je pravda, že koncepce kvazispecie se vztahuje pouze na bodové mutace. U vyšších eukaryot se evolučně významné změny dějí hlavně rozsáhlými transpozicemi a inzercemi, na něž pojem kvazispecies nelze vztahovat.

Hlavní význam pojmu kvazispecies spatřuji v tom, že jednoznačně definuje informační práh, jehož překročením veškerá informace mizí a žádnou selekcí ji nelze znovu vzkřísit.

Jiří Doskočil

O autorech

Jiří Doskočil

František Sládeček

Doporučujeme

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Ondřej Vrtiška  |  16. 7. 2018
Manželé Hana a Dalimil Dvořákovi se seznámili v laboratoři. A nebylo to naposledy, co zaujetí pro organickou chemii ovlivnilo jejich životy i mimo...
Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

John Smellie  |  16. 7. 2018
Antarktida je rozlehlá pustina pokrytá největším ledovým příkrovem světa, který obsahuje asi 90 % globálních zásob sladké vody. Funguje jako obří...
Ztracený potápník

Ztracený potápník uzamčeno

Josef Lhotský  |  16. 7. 2018
„Konference jsou od toho, abys tam navazoval styky a chlastal,“ řekl mi kdysi… — Povídka proplétající osudy tří velkých postav biologie.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné