Knihy: Zrzavého fylogenéza a Dawkinsov predok

Kníh o fylogenetike je v českom a slovenskom jazykovom prostredí ako šafranu. Niekoľko webových stránok sa snaží zaplniť túto medzeru, avšak kvalitné printové médium býva často krát dôveryhodnejšie. Ak teda knihy o fylogenetike, tak Zrzavého Fylogeneze živočišné říše a Dawkinsov Příběh předka.

Hneď na úvod treba zodpovedať otázku: prečo čítať o fylogenetike? Nestačia milovníkom prírody príhody Geralda Durrella či starý dobrý Brehm? Je nutné šprtať sa v rodokmeňoch? Jan Zrzavý na začiatku svojej knihy píše: „Myšlenka na napsání knížky o současném stavu živočišné fylogenetiky zrála léta. Cítil jsem, že se o „evoluci“ sice pořád mluví, ale v praxi se evoluční (či fylogenetické) myšlení nijak neprojevuje. Jednotlivé živočišné „kmeny“ josu u učebnicích vyloženy vedle sebe bez jakýchkoli vzájemných vztahů jako na řeznickém pultě a každý je „definován“ pomoci nestrukturovaného seznamu vlastností. Stejně jako jsou zvířata z řeznického pultu zbavena života, je i zoologie v učebnicích zcela denaturována, zbavena své živé existence. (...) To hlavní, co se v posledních několika desetiletích v evoluční biologii a fylogenetice přihodilo, je odklon od kiplingovských vyprávěnek, jak tak evoluce nejspíš probíhala, k velmi technickému testování alternativních hypotéz. Jako všechny vědy, i fylogenetika tak poněkud ztrácí svůj pohádkový půvab a přes samé konzistenční indexy, posteriorní pravděpodobnosti a Kimurovy dvojparametrové distance je obtížné se dobrat historie živých zvířat. Pohádky se jistě vrátí, jen budou vycházet z analýz provedených bez apriorní víry v ten či onen příběh. To jediné, co z evoluce opravdu známe, jsou totiž stopy, jež zanechala – reálné vlastnosti reálných organismů, žijících i vymřelých – a tyto stopy musíme analyzovat co nejpoctivěji, tedy bez předsudků.“

Jeden z našich bližších predkov.

Zrzavý spomína „návrat rozprávok“. A naozaj. Iba pár rokov predtým, ako uzrela svetlo sveta Zrzavého Fylogeneze živočišné říše, napísal Richard Dawkins The Ancestor's Tale (česky Příběh předka). Dawkinsova kniha pozostáva z veľkého množstva práve takých rozprávok, o akých píše Zrzavý. A keďže Dawkinsovi to naozaj „píše“, jeho knihu možno iba odporučiť (čo nutne neplatí pre všetky jeho knihy). Príbeh predka krásnym spôsobom ukazuje, že ľudský druh je len jednou z mnohých vetvičiek na košatom strome života a v žiadnom prípade nejde o akýsi centrálny kmeň s vrcholom v človeku, z ktorého vybiehajú postranné, nedôležité evolučné línie. Homo sapiens je nepochybne neobyčajná entita, ktorá sa od ostatných známych foriem života výrazne líši, treba si však priznať, že z biologického hľadiska sme živočíšnym druhom ako každý iný – Rattus norvegicus (potkan), Passer montanus (vrabec), či Pthirus pubis (voš). Veľká väčšina kníh o evolúcii začína rozprávať o počiatkoch živého a obvykle končí veľkým ľudským príbehom. Týmto spôsobom medzi riadkami nechcene hovorí: najlepšie (a najdokonalejšie) prichádza na koniec. Dawkins otáča perspektívu a príbeh predka začína u človeka, čím sa mu podarí efektným spôsobom ukázať, v čom sme si s ostatnými organizmami rovní: tak či onak, všetci máme rovnaký pôvod. „Při pátrání po předcích skutečně můžeme obrácenou chronologií účelně zaměřit na jediný vzdálený cíl. Tím je velký prapředek veškerého života a my k němu dorazíme bez ohledu na to, kde začneme – u slona nebo orla, rorýse či salmonely, sekvoje nebo ženy. Obrácená a tradiční chronologie se dobře hodí k různým ůčelům. Vydejte se zpátky v čase, a ať se děje, co se děje, skončíte oslavou jednoty života. (...) Můžeme si být po čertech jistí, že veškeré formy života, které na títo planetě přežily až do současnosti, opravdu mají jediného spolupředka.“

Jeden z našich vzdialenejších predkov.

Fylogenetika nám rozpráva náš vlastný príbeh ako biologického druhu. Patríme medzi živočíchy a aj preto sa zo strany biológov živočíchom venuje veľká pozornosť. Okrem toho však treba objektívne povedať, že živočíchy sú výrazne rozmanitejšie než akákoľvek iná porovnateľná skupina organizmov. To nás vedie k záujmu vedieť o nich, čo možno najviac aj z fylogenetického hľadiska. Opäť dávam slovo Zrzavému: „Důvodů, proč se zabývat fylogenezí, tedy vlastně historií živočichů, je několik. Především jsou to naše vlastní dějiny, které nás spojují se společným předkem celé živočišné říše žijícím zhruba před miliardou let. I když ale odhlédneme od tohto omluvitelného egocentrismu, živočichové jsou pořád velmi zajímavá skupina organismů. Především jsou mnohem rozmanitější než ostatní srovnatelné skupiny. (...) Jsou ale i důvody praktičtější než pouhé uspokojování naší historické zvědavosti. Jde především o racionální výběr modelových organismů pro obecný biologický výzkum. Právě dnes žijeme v období, kdy rozvíjející se genomika, nauka dosud relativně finančně náročná, intenzivně shání takové druhy, jejichž genomy by bylo vhodné přečíst, aby nám to za ty peníze něco relevantního řeklo, a jedním z kritérií je i jejich „strategická“ fylogenetická poloha.“ Viem si predstaviť, že posledné vety môžu znieť nezrozumiteľne tomu, kto o fylogenetike číta prvý krát. Čo je to tá „strategická fylogenetická poloha“? Keď ste si v jednom z mojich príspevkov prečítali, že bližším príbuzným muchy je hlísta a nie dážďovka, ako to môjmu ročníku vtĺkali do hlavy na základnej škole, neznamená to, že vedci preskúmali všetky známe živočíchy a ich vzájomným porovnaním dospeli k tomuto iste dych berúcemu záveru. Namiesto toho si vytipovali niečo ako reprezentatívne druhy, t.j. ako zástupcu článkonožcov vybrali povedzme muchu, ako zástupcu obrúčkavcov dosadili dážďovku a hlísta predstavovala typického okrúhlovca. Strategickú fylogenetickú polohu teda má taký organizmus, ktorý je buď typickým zástupcom nejakej skupiny alebo predstavuje netradičnú kombináciu znakov, ktorú stojí za to preskúmať. Ak sa napríklad rozhodnete skúmať vzťahy medzi jednotlivými skupinami slimákov, určite si nezvolíte zástupcov rovnakej skupiny, ale váš výber bude dostatočne pestrý na to, aby vám výsledok analýzy povedal niečo o každej skúmanej skupine.

Jeden z mnohých "stromčekov" v Dawkinsovom predkovi.

Pri fylogenetike vždy končíme (alebo začíname) pri stromčekoch a znakoch, na základe ktorých sa stromčeky kreslia. Znaky môžu byť rôzne: anatomické, morfologické, embryonálne....alebo aj molekulárne, teda genetické. Analyzovať všetky gény vybraných organizmov môže byť z rôznych dôvodov náročné, i keď práve to sa v poslednej päťročnici robí. V každom prípade ale výsledné stromčeky založené na rôznych znakoch budú vyzerať rôzne a to z prozaického dôvodu. Predmetom analýzy totiž nie sú samotné organizmy, ale jednotlivé znaky, ktoré ich zastupujú. Navyše výsledky často závisia na tom, koľko druhov organizmov a aký typ a počet znakov sa analyzuje. Skrátka, nie je to vždy také jednoduché. Prečo je to tak, vysvetľuje Dawkins na príklade genetických vzťahov medzi nami, šimpanzami a gorilami: „Různé geny se dědí různými cestami. Populace, která je předkem všech tří druhů, byla nesmírně rozmanitá – každý gen měl mnoho různých původů. Je dost dobře možné, že jeden gen společný lidem a gorilám pochází z jedné evoluční linie, zatímco u šimpanzů má původ u linie vzdálenější. Stačí, aby dávno oddělené genetické linie pokračovaly až k oddělení šimpanzů a lidí, a lidé mohou pocházet z jedné a šimpanzi z druhé.

Nezbývá nám tedy než připustit, že jediný strom celý příběh nedělá. Druhové stromy lze sestavovat, ale je třeba je poskládat jen za zjednodušené shrnutí velkého množství genových stromů. Dovedu si představit, že druhový strom bude interpretován dvěma různými způsoby. První bude tradiční genealogická interpretace. Jeden druh je nejbližším příbuzným druhého, pokud s ním ze všech uvažovaných druhů sdílí nejposlednějšího společného genealogického předka. Druhým je, mám dojem, cesta budoucnosti. Druhový strom lze vidět jako zobrazení vztahů mezi demokratickou většinou genomu. Představuje výsledek „většinové volby“ mezi genovými stromy.

Já této demokratické myšlence – genového hlasování – dávám přednost. Tímto způsobem by měly být interpretovány všechny mezidruhové vztahy v této knize. Na všechny fylogenetické stromy, které zde prezentuji, od vztahů mezi lidoopy po vztahy mezi živočichy, rostlinami, houbami a bakteriemi, by se mélo nahlížet v duchu genové demokracie.“

A tu by sme mohli skončiť. Verím, že som vás vybranými citátmi navnadil a nabudúce pri prechádzke mestom (internetom) zablúdite do toho správneho (internetového) kníhkupectva.

Uvedené citáty pochádzajú z týchto vydaní:

Richard Dawkins: Příběh předka. Academia, Praha 2008. 836 s.

Jan Zrzavý: Fylogeneze živočišné říše. Scientia, Praha 2006. 255 s.

Ilustrácie sú prebraté z Příběhu předka.

Predchádzajúce príspevky o knihách:

Emília Činčurová - Skamenelý život
Ernst Haeckel - Kunstformen der Natur

Stanislav Komárek – Příroda a kultura

Mikuláš Lisický – Stretnutia v hlbinách

Jaroslav Mareš – Nejkrásnější brouci tropů

Neil Shubin – Ryba v nás

Jan Žďárek – Hmyzí rodiny a státy