Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Báječný život S. J. Goulda

 |  12. 7. 2012
 |  Vesmír 91, 461, 2012/7

Na jaře jsme si připomněli deset let od úmrtí paleontologa Stephena Jay Goulda, jedné z ikon vědy – a zejména popularizace vědy – 20. století. O velikánech často získáme nejlepší představu skrze jejich konkrétní počiny. Proto bych rád připomenul jedno z nejvýznamnějších popularizačních děl minulého století – knihu Wonderful Life, která se zabývá problematikou kambrijské exploze na příkladu lokality Burgess Shale ve Skalistých horách jihozápadní Kanady. Pozoruhodné, bohužel v tom negativním slova smyslu, je na tomto stěžejním díle moderní paleontologie – navíc se značnými přesahy do paleobiologie, evoluční biologie a historie vědy a ověnčeném nominací na Pulitzerovu cenu a řadou dalších literárních cen – už to, že se nedočkalo českého překladu. Nakladatele může omlouvat snad jen fakt, že kniha vyšla v roce 1989, kdy se většina potenciálních českých zájemců zabývala docela jinou revolucí než kambrijskou. Recenze knihy vyšla ve Vesmíru ještě v době předinternetové (Vesmír 70, 305, 1991/6), ale z paleontologického hlediska ji nedávno velmi pěkně připomněli R. Mikuláš a O. Fatka (viz Vesmír 88, 624, 2009/10). Je téměř zbytečné vyzdvihovat nesporné literární kvality knihy. Gould byl opravdu jedním z „básníků vědy“, dokázal podat čtivou formou i velmi složité problémy, jak to dokazuje i v pěti oddílech tohoto díla. Na počátku autor mírně nastíní svůj pohled, aby ho následně mohl přes popis lokality, osobnosti jejího objevitele1) a hlavně historii výzkumu (revize názorů na Burgess Shale v šedesátých letech se v jeho podání čte jako výborná detektivka) nakonec rozvedl a zdůvodnil. Nikdy neklesá k dnes velmi častému bulvarizování vědeckých problémů pro širokou veřejnost, svého čtenáře nepodceňuje, ale ani ho přehnaně nezatěžuje nepotřebnou terminologií. Obrázky jsou četné a vždy výstižně ilustrují související myšlenku. Autor často využívá popkulturní odkazy a většinu problémů rozebírá i z historického hlediska – což je nesmírně plodný přístup, jdoucí ke kořenu. Často nezbývá než se jen divit, kolik času musel strávit nad primárními historickými zdroji, korespondencí autorů a dalšími texty. Ze stejného důvodu občas zamrzí, že některé jeho historické exkurzy jsou trochu zjednodušené a nejdou až na dřeň. Většinu zainteresovaných osob autor dobře zná, což dokáže zužitkovat. Gould obecně nezastává žádné extrémní názory (se všemi klady i zápory a na rozdíl od řady jeho vykladačů) a je až kupodivu, jaké jeho kniha vyvolala spory. To ale neznamená, že nemá své libůstky, zvláště v některých bizarních teoriích a leckdy podivných a dnes vesměs překonaných názorech na fylogenezi různých skupin organismů. Čtenář také čas od času může získat pocit, že je s ním – stejně jako při jiných výborných popularizacích vědy – mírně manipulováno.

Může se zdát zbytečné upozorňovat na – při dnešním tempu poznání – již spíše historické dílo. Klíč ale leží právě v této historičnosti, a to ne ve významu zastaralosti, ale především ve významu vlivu na pozdější myšlení. To se děje bohužel často ve zjednodušené až zparodované podobě a publikace je mnohokrát zmiňována v negativních konotacích. Neprávem.

V první řadě kniha ustálila některé termíny, které dnes vnímáme jako automatismy (např. diverzita pro počet různých druhů, disparita pro různost jejich tělních plánů a další). V rámci tehdy ještě pro české vědce dost separované západní biologie také vyvolala bouřlivou diskusi o povaze historického procesu (viz rámeček na následující straně).

Především ale publikace ukázala nový (Gould by v rámci svého mírného přehánění řekl revoluční) pohled na rozrůzňování života na Zemi. Až do 19. století převládal pohled na vzájemné vztahy organismů jako na žebřík (Scala Naturae) vedoucí od nejnižších („červi“, bezobratlí) až po nejvyšší (ptáci, savci – zejména šelmy a samozřejmě člověk). Takový pohled nenabourala ani Darwinova evoluční nauka. Co bylo nízké předtím, se jen posunulo do dolních pater evolučního stromu. Ze žebříku se stal jakýsi kornout rozrůzňujících se linií, a to nejen z hlediska kladogeneze (vzniku diverzity neboli zvyšování počtu druhů, kde by to bylo oprávněné), ale i z hlediska anageneze (vznik disparity, různých tělních plánů). Od jednoduchých a nízkých předků evoluce postupovala k zářným výšinám. Gould dobře zdůrazňuje tento polonevědomý předsudek v myšlení většiny vědců až hluboko do 20. století. Ostatně pro konkrétní příklady nemusíme chodit daleko – dodnes se na našich středních školách objevují takové „perly“, jako že členovci vznikli z kroužkovců. Musíme si uvědomit, že všechny současné skupiny organismů jsou stejně staré a stejně přizpůsobené svému prostředí. Mezi sebou sdílejí pouze společné předky, scestný je názor, že jedna dnešní skupina pochází přímo z jiné dnešní skupiny. Stejně tomu bylo i v geologické minulosti. Jakési rozdělení živočichů (a organismů vůbec) na vyšší a nižší z hlediska nějakého „postupu evolucí“ je jen antropomorfní projekcí. Pokud se ale oprostíme od těchto představ o nižším a vyšším, evoluci lze pořád vidět jako zmíněný kornout – tak bychom ji bez dalších předpokladů zrekonstruovali v rámci striktního neodarwinismu (obr. 1A).

Nicméně jak ukázalo studium Burgess Shale, diverzita mnohobuněčných živočichů sice směrem k dnešku vzrostla, ale disparita se naopak snížila. Jako by nejrůznější tělní plány (základní způsoby organizace těla) vznikaly a měnily se jen v kambriu. S postupem času se ustálily a nové už nikdy nevznikly (až na pár diskutabilních výjimek – např. kořenohlavce či myxozoa – které ale autor neuvádí), naopak celá řada z nich vymizela. Morfologická proměnlivost jako by nadále fungovala už jen na nižších úrovních. Není to samozřejmě tak, že by se organismy již dále neměnily – evoluce se nezastavila –, jde spíše o to, jako by nadále nebyly schopny změnit své základní vlastnosti. Z toho důvodu došel autor k svému závěru o kambrijské explozi jako o období, kdy ve velmi krátkém čase vzniklo obrovské množství velmi rozdílných linií živočichů, z nichž ale vlivem historické náhody (ve smyslu kontingence, viz box) jen několik málo přežilo do dalších období. Ty jsme ad hoc označili za dnešní „kmeny“. Gould se tak stal otcem moderní představy o kambrijské explozi a terčem kritiky mnoha biologů, zejména z tábora skalních neodarwinistů.

Gould si samozřejmě nemyslí, že by bohatství linií vzniklo přes noc; jím uvažovaný časový interval je zhruba dvacet milionů let. Autor také uvažuje jen organismy se třemi zárodečnými listy (přejděme teď, zda jde o monofyletickou skupinu) – tedy nepopírá, že houbovci, žahavci, žebernatky a další bazální skupiny vznikli dříve. Bohužel ani jednu z těchto klíčových věcí autor dostatečně nezdůrazňuje. K tomu všemu navíc uvádí v první kapitole velmi matoucí zjednodušený evoluční strom, kde jako by linie na úrovni „kmenů“ vznikly skutečně naráz (obr. 1B). Přitom daleko lepší představu o autorově názoru na charakter fylogeneze dává časově rozrůzněnější obrázek v třetí kapitole (obr. 1C).

Dnes se odborníci díky výsledkům molekulárních studií2) i nálezům nových fosilií vesměs kloní k tomu, že interval kladogenetického štěpení zmíněných linií mnohobuněčných živočichů byl o něco delší (okolo sta milionů let). Na druhou stranu anageneze jejich příslušníků, tj. vývoj jejich morfologií do přibližně dnešní podoby, mohla být skutečně tak rychlá, jak odhadl Gould ,a mohla zabrat dokonce jen část kambria. Stejně tak máme lepší představu o příbuzenských vztazích dnešních „kmenů“ a řadu kambrijských organismů dokážeme zařadit do jejich příbuzenstva. Celá představa explozivního vzniku mnoha linií se tak může zdát zbytečná, protože z kladogenetického hlediska se toho zas tak moc nestalo (na rozdíl od hlediska anagenetického, o tom ale až někdy příště). Nezapomínejme však, proč Gould celou koncepci vymyslel. Šlo mu především o vyvrácení myšlenky přímočarého pokroku nevyhnutelně směřujícího od skromných a jednoduchých začátků k pozdější komplexitě a různorodosti. Chtěl ukázat, že základní tělní plány dnešních mnohobuněčných živočichů vznikly spolu s mnoha dalšími v kambriu a přeživší určila především historická náhoda. Kambrijské druhy nejsou jen nějakými primitivními předchůdci těch dnešních, ale velmi specializovanými plnohodnotnými organismy. Shrnuto slovy největšího českého paleontologa a evolučního biologa Járy da Cimrmana: „Můžeme se o tom přít, můžeme s tím i nesouhlasit, ale to je tak všechno, co s tím můžeme dělat.“

Poznámky

1) Charles D. Walcott je nesmírně zajímavou postavou Belle Époque ve Spojených státech. Trochu připomíná některé osobnosti naší první republiky, jen s přídavkem nekonečné divočiny severoamerického kontinentu. Vážený vědec s obrovskou mocí – a to i politickou, organizačně výkonný, bezmezně oddaný služebník státu, hluboce věřící křesťan, tradicionalista, zarytý konzervativec s nezlomným charakterem; ale také člověk zaslepený, neflexibilní, ostentativně protiněmecký, využívající moc k osobním účelům a umrtvující názorový pokrok. Je nepochybně – se všemi klady i zápory – jednou ze skal, na jejichž základech stojí dnešní Spojené státy. Zvídavý čtenář může ochutnat dobovou atmosféru například ve výborném sci-fi románu Darwinie od Roberta Ch. Wilsona (česky v nakladatelství Polaris, 2000).

2) Skvělou a uživatelsky přívětivou aplikaci zpřístupňující stávající výsledky datací fylogenetických událostí pomocí molekulárních hodin nalezne zájemce například na internetových stránkách www.timetree.org.

S. J. Gould zastává názor, že evoluce (a potažmo každý historický proces) je dopředu nepředpověditelná. Ilustruje to svou slavnou metaforou o „magnetofonovém pásku života“. Pokud bychom evoluci, stejně jako pověstný pásek, vrátili do určitého bodu a spustili ji znovu, pravděpodobně by se ubírala zcela jinými cestami (2). Podobně, jako když na začátku třetihor na většině kontinentů obsadili niky vrcholových predátorů savci, zatímco v Jižní Americe si významné místo vybojovali obrovští nelétaví ptáci (např. Diatryma) (1, svět A). Pokud by tomu bylo naopak a africkými savanami se proháněli místo smeček šelem gigantičtí opeřenci, našim předkům by patrně vzpřímený postoj nepřinesl pražádnou výhodu a dnešní člověk by pravděpodobně nikdy nevznikl (3, svět B). Evoluce ale podle Goulda není bezbřehý chaos, má spíše charakter kontingence. Její dnešní stav závisí na všech krocích předchozích. Klíčová výhoda savců nad ptáky mohla spočívat například ve vysoce rozrůzněném chrupu. Těžko by však někdo mohl předem odhadnout, že jim právě tato vlastnost – selektovaná pod zcela jinými evolučními tlaky – někdy v budoucnu přinese klíčovou výhodu; že tímto jazýčkem na vahách nebude naopak výborný zrak ptáků, jejich velký mozek nebo sofistikované peří pokrývající tělo. Náhoda přeje připraveným, jen se nikdy neví, na co připraveným. Ex post můžeme vidět jisté trendy a dílčí zákonitosti, ale žádný předpověditelný pokrok. Alternativní názor (zastávaný například Simonem Conwayem Morrisem) říká, že nejrůznější fyzikální, chemická i biologická omezení živých organismů jsou tak restriktivní, že mantinely určující nejlepší cestu jsou velmi úzké a nejrůznější skupiny konvergují k velmi omezenému počtu řešení. Podobně jako když placentální savci na většině kontinentů a vačnatci v Austrálii dospěli k téměř stejným životním formám. Je prakticky jedno, kdo vymře a kdo přežije – biosféra bude vypadat stejně bez ohledu na to, jaké taxony se v ní vyskytují. Osvěžující je, že Gould (na rozdíl od Conwaye Morrise) nezastává ostře vyhraněný názor, uznává i roli nejrůznějších omezení, jen nakonec připisuje větší úlohu kontingenci. Vznik života, buňky, tvarů vynucených poměrem povrchu a objemu či dvoustranné souměrnosti považuje v daných podmínkách za téměř zákonitý. Jako by v pozadí fungovaly neměnné zákony, zatímco v detailech pracovala kontingence. Těžko rozhodnout, zda je evoluce spíše náhodná, nebo řízená zákony. Rozhodně to ale bude někde mezi těmito dvěma polaritami, ne výhradně v jedné z nich.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Paleontologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Jan Toman

Mgr. Jan Toman (*1988) je doktorandským studentem teoretické a evoluční biologie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Zaměřuje se především na makroevoluční jevy, ale svými zájmy se dotýká i řady hraničních oborů včetně astrobiologie. Ve všech oborech svého zájmu se věnuje také popularizaci.
Toman Jan

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
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...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné