Na velikosti záleží!

Copeho pravidlo, pojmenované po věhlasném americkém paleontologovi E. D. Copeovi, je biologická hypotéza, která říká, že v evolučních liniích existuje tendence ke zvětšování velikosti těla v průběhu času. Přestože bylo toto pravidlo původně formulováno pro savčí linie (notoricky známá je evoluce koní aj.), předpokládají někteří přírodovědci jeho obecnější platnost. Ale je tomu skutečně tak? A pokud ano, je jediným vysvětlením pozitivní selekce větších zvířat, nebo je trend možné vysvětlit náhodnou neutrální evolucí? Nejnovější a dosud nejrozsáhlejší studie testující platnost Copeho pravidla a s ním spojené otázky byla nedávno publikována přírodovědci ze Stanfordovy univerzity (Science 347, 867–870, 2015; DOI: 10.1126/science.1260065). Pomocí fosilií shromáždili potřebná data o 17 208 rodech mořských organismů, čímž pokryli jednak pět hlavních kmenů živočišné říše (tj. členovce, ramenonožce, strunatce, ostnokožce a měkkýše), a jednak posledních 542 milionů let historie Země. Zjistili, že za tu dobu se minimální velikost živočichů snížila 10krát, maximální velikost se zvýšila 100 000krát a průměrná velikost se zvýšila 150krát. Průměrný nárůst ale není dán rovnoměrným růstem velikosti ve všech liniích. Namísto toho jej vědci vysvětlují intenzivnější diverzifikací linií větších zvířat. Za touto diverzifikací stojí patrně výhody spojené s větší velikostí těla, jako je rychlejší pohyb, omezení okruhu predátorů, rozšíření okruhu kořisti a další. Za účelem odhalení příčiny růstu velikosti vědci virtuálně testovali několik evolučních modelů a zjistili, že model neutrální evoluce nemůže vysvětlit trend pozorovaný ve fosilním záznamu. Vysvětlením tedy musí být nějaký aktivní evoluční proces. Evidentně tak existuje evoluční trend ke zvyšování velikosti těla, a Copeho pravidlo tak lze považovat za platné (alespoň v případě mořských živočichů). Existence širokého spektra tělních velikostí mezi recentními živočichy však napovídá, že evoluční proces, jehož výsledkem je tento trend, zdaleka není jedinou evoluční silou a výsledná velikost těla je dána interakcí s dalšími evolučními mechanismy. Pro názornost se podívejme na hmyz, který je typicky spíše menší. Copeho pravidlo je zde nejspíše výrazně omezeno evoluční západkou ve formě tracheální dýchací soustavy, která z fyzikálních důvodů neumožňuje nejen nárůst velikosti hmyzího těla, ale ani komplexity nervové soustavy a dalších znaků.