Mark Ridley: Mendels demon (Gene justice and complexity of life)

Ústředním tématem knihy je role pohlavního rozmnožování v evoluci vyšších11 organizmů, tj. organizmů se složitější tělní stavbou a větší komplexitou genomů. M. Ridley ukazuje, že pohlavní rozmnožování je nezbytnou podmínkou pro existenci organizmů se středně velkými a velkými genomy. Od určité hranice počtu genů v genomu je pohlavní rozmnožování jedinou možnou obranou proti mutačnímu tání druhu, tj. proti postupnému a nevratnému hromadění škodlivých mutací v genomu jednotlivých příslušníků populace. Jak explicitně popsal ve své hypotéze vzniku sexuality Američan ruského původu Alexey Kondrashov, v průběhu pohlavního rozmnožování se nerovnoměrně rozdělují mutace přítomné na chromozomech jedince a díky tomu alespoň někteří potomci získají DNA s menším množstvím škodlivých mutací, než měli jejich rodiče. (Jiní potomci si pochopitelně naopak odnesou počet mutací větší, o ty se však s chutí postará přirozený výběr.) Pohlavně se rozmnožující organizmy se tak dokážou vyhnout mutačnímu tání i za podmínek, kdy počet nových škodlivých mutací vzniklých v jednom genomu během generace je podstatně větší než jedna.

Se vznikem pohlavního rozmnožování se však zároveň vytvořily podmínky pro šíření ultrasobeckých genů, tj. genů, které zvyšují pravděpodobnost svého šíření v populaci na úkor biologické zdatnosti jedinců, v jejichž genomu se nacházejí. Mechanizmus současné dvoustupňové meiózy, při níž se počet genových sádek v linii budoucích pohlavních buněk nejprve zmnoží ze dvou na čtyři a následně dvojím rozdělením zmenší na jedinou, je podle hypotézy D. Haiga a A. Grafena patrně evoluční obranou proti významné skupině těchto ultrasobeckých genů zabíječům sester (sisterkillers). Zabíječi sester jsou hypotetické geny, které by při jednostupňové meióze (v současnosti neexistující) dokázaly naprogramovat buňku zárodečné linie, aby po dokončení redukčního dělení zabila svou sesterskou buňku. Ridley ukazuje, že dvoustupňová meióza je geniální vynález přírody, jenž zabraňuje buňkám rozpoznat, ve kterém ze čtyř produktů meiózy se nachází kopie alely pocházející původně od otce a ve kterých kopie alely pocházející od matky. Ultrasobecký gen tak nemůže rozpoznat, ve kterém ze zbylých tří produktů meiózy se nachází jeho vlastní kopie a ve kterých nepříbuzná alela. Za těchto podmínek přestává zabíjení sesterských buněk přinášet ultrasobeckému genu výhodu a příslušné geny tak postupně z populace vymizí. Tak jako je ve fyzice úkolem Maxwellova démona vytvářet řád z chaosu, je podle Ridleye úkolem Mendelova démona naopak vnášet prvek náhody, a tedy nejistoty do procesů redukčního dělení, které jsou v podstatě deterministické. V poslední třetině knihy Ridley ukazuje, že Mendelův démon víceméně spolehlivě fungoval až do okamžiku evolučního vzniku krytosemenných rostlin a savců, tedy do vzniku organizmů, jejichž zárodek se vyvíjí uvnitř mateřského těla. Tyto organizmy si vytvořily podmínky, které některým typům ultrasobeckých genů umožnily, aby se prostřednictvím genového imprintingu alespoň částečně vymanily z působnosti Mendelova démona a začaly se úspěšně šířit v populaci na úkor ostatních genů i na úkor vlastního organizmu.

Jako téma své knihy si autor vybral nesmírně zajímavou oblast současné biologie. Popisované jevy jsou sice alespoň v hrubých obrysech známy již asi 20 let, ale do učebnic a tím méně do obecného povědomí zatím rozhodně nepronikly. Mark Ridley, na rozdíl od svého téměř jmenovce spisovatele popularizační biologické literatury Matta Ridleye je uznávaným vědcem. Mimo jiné je autorem vynikající učebnice evoluční biologie. Po odborné stránce je tudíž jeho nová kniha velmi kvalitní. Autor citlivě rozlišuje mezi ověřenými teoriemi a pouhými zajímavými hypotézami, mezi mechanizmy, které mají všeobecnou platnost, a mechanizmy, které se mohou uplatnit pouze za specifických, úzce vymezených podmínek. Je pochopitelné, že se nutně místy dopouští určitého zjednodušení, činí tak v rozumné míře a na místech, kde nedochází k závažnějšímu zkreslení současného stavu našich vědomostí.

Tím však bohužel klady knihy končí. Styl Marka Ridleye nedosahuje živosti a poutavosti Matta Ridleye, S. J. Goulda či R. Dawkinse. Je sice chvályhodné, že se místy pokouší text odlehčit a oživit například úvahami o pravděpodobné velikosti genomu andělů nebo o pohlavnosti u čertů (odvozuje je z kazuistik podchycených v protokolech čarodějnických procesů). Tato snaha však většinou vyznívá dost křečovitě (nehledě na to, že by věřícím mohla místy připadat až urážlivá).

Kniha také trpí malým počtem obrázků (14 jednoduchých schémat či grafů se v rozsáhlém textu téměř utopí), text je celkově dost obtížný na pochopení a větší počet schémat mohl leccos objasnit. Obávám se, že zejména čtenáři, kteří nejsou dostatečně zběhlí v molekulární biologii a genetice (tj. na úrovni vysokoškolského studia biologie), mohou mít s porozuměním některým partiím textu vážné potíže.

Nedokážu přesně odhadnout, komu je kniha vlastně určena (tato informace není obsažena ani v podrobné předmluvě knihy a obávám se, že si tuto zásadní otázku k své velké škodě nepoložil ani sám autor). Rozhodně její prostudování přinese užitek čtenářům s hlubokým zájmem o evoluční biologii, kteří jsou zároveň dostatečně vybaveni odbornými znalostmi molekulární biologie a genetiky. I pro tento (poměrně úzký) okruh čtenářů však nebude představovat četba Mendelova démona čtenářský zážitek kvalitativně srovnatelný například se zážitky provázejícími četbu knih některého z výše zmíněných autorů.