Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Není podobnost jako podobnost aneb Veverky – opičky našich lesů

 |  5. 8. 1998
 |  Vesmír 77, 443, 1998/8
 |  Seriál: Madagaskar a ekologie, 3. díl (PředchozíNásledující)

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.

Trnitý buš

Asi nejpozoruhodnějším společenstvem rostlin a živočichů, jaké na Madagaskaru vzniklo, je tzv. trnitý buš (spiny bush, spiny desert, fort épineux; viz také Vesmír 73, 457, 1994/8; 73, 578, 1994/10). Vyskytuje se v jihozápadních oblastech ostrova, kde je po většinu roku převážně sucho. Krátké období dešťů přichází v prosinci až březnu. Intenzita srážek však dosti kolísá a v některých letech neprší skoro vůbec. Obrázek nahoře představuje jednu z jeho mnoha podob, v tomto případě však doplněnou o kaktusy rodu Opuntia přivezené lidmi z Amerického kontinentu.

Velký vliv na konkrétní podobu společenstva mají mikroklimatické podmínky. Téměř každých pár kilometrů se rostlinná skladba druhů významně mění. Důležité je zejména podloží, a hlavně rychlost, s jakou odvádí vodu. Na místech, kde vystupuje na povrch vápenec, se vláha udrží jen velmi krátce a rostou tu pouze odolné druhy. Převažují sukulentní rostliny, které si ve svých pletivech dokážou vytvořit zásobu vody (typickým příkladem může být Pachypodium geayi viz snímek). Ještě sušší jsou snad již jen písečné přesypy na samém jihu Madagaskaru a v úzkém pásu při pobřeží. Na takových místech přežívá jen pár nejodolnějších druhů. Vlhčí enklávy jsou typické sytě oranžovou lateritovou zemí a poznají se i podle hojnějšího zastoupení travin a nesukulentních bylin.

Srovnáváme-li trnitý buš s jinými suchými společenstvy na jiných místech planety, nalezneme řadu podobností, ale i některé na první pohled patrné rozdíly. V souvislosti s Madagaskarem se např. často uvádí obdobný vzhled rostlin z čeledi Didiereaceae (z několika známých druhů jmenujme např. Alluaudia procera; to jsou ty podivné chapadlovité stromy na horním snímku) s rostlinami rodu Fouquieria rostoucími v severním Mexiku a na jihozápadě USA. Až podivuhodně shodnou růstovou formu mají Pachypodim geayi z Madagaskaru (viz snímek) a Idria columnaris z dolnokalifornského poloostrova (viz snímek). A najdou se i další. Proto mnozí hned s oblibou tvrdí, že jde o celá konvergentní společenstva. Ale ono to tak jednoduché není. Ani stoprocentní druhová konvergence ještě nezaručuje konvergenci na úrovni společenstva nebo jiné ekologické jednotky (viz článek Davida Storcha).

Suchomilná společenstva severního Mexika a jihozápadního Madagaskaru se však i v mnohých rysech liší. V trnitém buši je nápadná tendence mnoha (i nepříbuzných) rostlin k liánovitosti. Nejrůznější rostliny (orchideje roduVanilla, Cynanchum, Folotsia ap.) vytvářejí cosi, co lze označit dlouhé, tlusté, zelené hadice. Mají liánovité stonky bez listů, ztlustlé díky zásobním pletivům, v nichž shromažďují vodu. Přeměnu sluneční energie na organickou hmotu, kterou obvykle obstarávají listy, zajišťují podpokožkové vrstvy stonku. Pnou se po okolní vegetaci a na některých místech je jimi rostlinstvo doslova obaleno. Něco takového v Mexiku není.

Trnitý buš má naopak velmi málo miniatur, drobných forem zejména z čeledi kaktusů, které jsou typické pro Mexika, kde se často dokázaly přizpůsobit velmi extrémním stanovištím. Tam, kde v Mexiku na kolmé a stále splavované stěně z drobivého podloží ještě bují život (např. Selaginella, Strombocactus ap.), je na Madagaskaru již mrtvo. Zatím se nenašel organizmus, který by odhalil tu správnou fintu.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Zoologie

O autorovi

David Storch

Doc. David Storch, Ph.D., vystudoval biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Zabývá se makroekologií a evoluční ekologií, přednáší na Přírodovědecké fakultě UK a na Přírodovědecké fakultě JU. Je spoluorganizátorem proslulého semináře „Biologické čtvrtky ve Viničné“ a spoluautorem knih Úvod do současné ekologie, Biologie krajiny: biotopy České republiky a Jak se dělá evoluce. Je editorem časopisu Ecology Letters. Spolu s P. A. Marquetem a J. H. Brownem editoval knihu Scaling biodiversity pro Cambridge University Press. Je ředitelem Centra pro teoretická studia, společného pracoviště UK a AV ČR.
Storch David

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné