Není podobnost jako podobnost aneb Veverky – opičky našich lesů

O konvergenci hovoříme v biologii tehdy, když narazíme na nějakou podobnost mezi různými jevy, kterou nelze jen tak vysvětlit společným původem těchto jevů. Klasickým příkladem je podobnost tvaru těla ryb a kytovců, která je opravdu nápadná, a přitom nevysvětlitelná společným původem – dnešní ryby a kytovci sice měli společného předka, nicméně evoluční linie vedoucí ke kytovcům mezitím prošla dlouhou sérií přeměn a kytovci vznikli jako všichni savci ze zvířat podobných primitivním hmyzožravcům. Konvergenci v pravém slova smyslu tedy chápeme jako důsledek nějakého procesu, kdy na začátku si jevy (organizmy, ale – jak uvidíme dále – třeba i celá společenstva) podobné nebyly a pak se sblížily – konvergovaly. Konvergence zajímala evoluční biology už od Darwina, protože její existence nasvědčuje tomu, že evoluční procesy nejsou náhodné, že existují jakási vnější pravidla a omezení, která evoluci směrují.

Prokázat konvergenci však není snadné. U ryb a kytovců to je sice nabíledni, na druhou stranu je to tam až příliš triviální – ve vodě se opravdu nejlépe pohybují organizmy s torpédovitým tvarem těla, takže není divu, že se tam různé organizmy vyvinuly právě tak. Konvergence mezi rybami a kytovci sice dokazuje, že evoluce vede k přizpůsobení prostředí, nicméně na tak hrubé úrovni, že to nikoho nepřekvapí. Zajímavější jsou jiné (také klasické) případy, třeba podobnost mezi vlkem a tasmánským vakovlkem, která jako by dokazovala, že existuje jakýsi archetyp (vlčí) masožravosti projevující se na různých kontinentech a u různých skupin savců. Na druhou stranu když se podíváme podrobně na to, co víme o tasmánském vakovlkovi, zjistíme, že kromě vlčí tlamy a hrubého tvaru těla se vlkovi zas až tak nepodobá (podle některých informací se dokonce pohyboval po způsobu klokana, tedy snožnými skoky). Když přitom uvážíme, kolik je forem vačnatců, dojdeme snadno k závěru, že by bylo skoro divné, aby aspoň jedna vzdáleně nepřipomínala vlka. Zdánlivou konvergenci zkrátka v přírodě často najdeme proto, že rozmanitost přírody je ohromná, množství tělních plánů přitom není neomezené, a tak není divu, že některé formy si tu a tam jsou podobné.

Ještě složitější je to s konvergencí celých společenstev. Pokud bychom ji pravidelně nacházeli, znamenalo by to, že společenstva nevznikají pouhým společným výskytem organizmů, které se na dané místo shodou různých okolností dostaly, ale že existují pravidla, podle kterých se společenstva strukturují. Některé podobnosti mezi společenstvy vskutku nacházíme a na jejich základě můžeme některá (více či méně triviální) pravidla stanovit – například že masožravců je méně než býložravců, velkých organizmů (druhů i jedinců) je méně než malých atd. Taková obecná pravidla lze ovšem vysvětlit v podstatě fyzikálně, takže to, co nás biology zajímá, musíme opět hledat na jemnější úrovni.

Tradičním problémem je, zda společenstva vznikající ve stejných podmínkách v různých oblastech Země vykazují podobné rysy. Opět se nám zde objeví problémy spojené s podobností: většinou nevíme, jak moc si mají být společenstva podobná, abychom mohli hovořit o konvergenci. Jediná možnost je zjišťovat, zda společenstva existující v podobných vnějších podmínkách jsou si podobnější než společenstva vzniklá v rozdílných podmínkách. Ovšem zároveň musíme zaručit, že společenstva vzniklá ve stejných podmínkách mají rozdílný evoluční původ. Například lesy v Eurasii a Severní Americe vypadají podobně, což je ale způsobeno především tím, že je tvoří hlavně stromy, které se na oba kontinenty rozšířily z téhož centra. Navíc, i když by základem společenstev byly rostliny vzniklé určitě z různých skupin (jako je tomu třeba u polopouštních rostlin na různých kontinentech), stále by mohlo jít jen o konvergenci na úrovni jednotlivých organizmů, nikoli celých společenstev. O konvergenci společenstev můžeme mluvit jen tehdy, sdílejí-li společenstva různého původu v podobných podmínkách nejen podobně vypadající organizmy, ale také rysy, které můžeme vztáhnout k celým skupinám organizmů, například procentuální zastoupení různých morfologických či ekologických typů či podobné mezidruhové vztahy. Pádných a netriviálních dokladů takové konvergence společenstev je zatím poměrně málo. Zdá se tedy, že význam unikátní historie každého společenstva je větší, než jsme si mysleli.