:: OSEL.CZ :: - Může být „evoluční lenost“ výhodou? Za řady podmínek ano.
Může být „evoluční lenost“ výhodou? Za řady podmínek ano.  
Kdo nic nedělá – nic nezkazí, a platí to i v evoluci. Tak by se dal shrnout výsledek nové studie, která byla právě uveřejněna ve vědeckém časopise Biological Journal of the Linnean Society. Její závěr se může zdát triviální. Mohl by ale pomoci rozlousknout letitou záhadu existence sexu.

Jaroslav Flegr, evoluční biolog, Univerzita Karlova.
Jaroslav Flegr, evoluční biolog, Univerzita Karlova.

Vědci se podívali na zoubek tomu, zda jsou v proměnlivých podmínkách úspěšnější „evolučně plastické“ oportunisticky se přizpůsobující druhy, které ve své evoluci sledují každý menší výkyv podmínek, nebo jejich „evolučně zamrzlé“ protějšky, které tlaku podmínek prostředí spíše vzdorují. Výsledky počítačového modelování ukázaly, že v proměnlivém prostředí vyhrají, sice ne vždy, ale podezřele často, evolučně zamrzlé druhy nad druhy evolučně plastickými. Za normálních okolností se evolučně plastickému druhu daří lépe než druhu zamrzlému – je po většinu času lépe přizpůsoben v danou chvíli panujícím podmínkám. Tu a tam se ovšem přizpůsobí krátkodobému výkyvu podmínek, který se k normálu vrátí příliš rychle na to, aby vůbec druh stačil ve své evoluci zareagovat. Dřívější „premiant“ tak s ostudou vyhyne.

 

Nová studie ukazuje, v čem by mohla spočívat hlavní výhoda pohlavního množení a proč přes své zjevné nevýhody oproti množení nepohlavnímu (například teoreticky poloviční rychlost množení, riziko přenosu parazitů atd.) na Zemi zdaleka převládá. Existenci sexu a sexuality se pokouší objasnit řada hypotéz. Jestli se však na něčem evoluční biologové shodnou, tak na tom, že se ještě velmi dlouho na řešení této evoluční hádanky neshodnou. Prakticky všechny dosavadní teorie se snaží odhadnout, jakou výhodu přináší pohlavní rozmnožování jedinci, populaci nebo případně druhu z pohledu přírodního výběru. Nové výsledky však ukazují, že taková výhoda vůbec nemusí existovat. Pohlavní druhy mohou prohrávat na poli přirozeného výběru a zároveň zvítězit v mnohem důležitější disciplíně, v třídění z hlediska stability – viz také zde.

 

Petr Ponížil, fyzik, zabývající se materiálovým inženýrstvím, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. (Kredit: UTB)
Petr Ponížil, fyzik, zabývající se materiálovým inženýrstvím, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. (Kredit: UTB)
Sexualita má pro své nositele řadu důsledků. Jeden z nich je ovšem dosti zásadní. Pohlavní organismy na rozdíl od nepohlavních (třeba od bakterií) mnohem snáze a mnohem rychleji evolučně zamrzají. Zatímco nepohlavní organismy jsou schopné plasticky reagovat na přírodní výběr po celou dobu své existence, ty nepohlavní tak mohou činit pouze relativně krátkou dobu – paleontologové ji odhadují na 10 až 20 tisíc let. Po zbytek doby své existence, tedy jednotky až desítky milionů let, přežívají pohlavní druhy jako evolučně zamrzlé – na selekci nereagují plasticky (jako plastelína), ale elasticky (jako guma od trenýrek, těch červených). Selekčnímu tlaku se nejprve snadno podvolí, s dobou jeho působení se však jejich evoluční odpověď zpomaluje, až úplně ustane. A když selekční tlak zmizí, velmi rychle se vrátí do výchozího stavu. Za tím vším můžeme hledat složité interakce různých genových variant, alel, které se neustále schází a rozchází v pohlavních populacích, a především tzv. frekvenčně závislá selekce – viz také knihy Zamrzlá evoluce a Evoluční tání od Jaroslava Flegra.

 

Evoluční zamrzlost se může jevit jako jedna z mnoha nevýhod, které s sebou přináší sexualita. Paradoxně však v proměnlivých podmínkách, jež na povrchu naší planety zdaleka převládají, může představovat v dlouhodobém časovém měřítku jeho hlavní výhodu. Jak potvrdily výsledky provedených počítačových simulací, v proměnlivých podmínkách (v širokém rozmezí frekvencí a amplitud evolučních změn) se dříve či později evolučně plastický druh přizpůsobí přechodně výrazně změněným podmínkám a po návratu podmínek k normálu vymře. Naproti tomu evolučně zamrzlý druh se změněným podmínkám příliš přizpůsobit nemůže (jen v rámci hranic své elasticity), takže mu toto riziko nehrozí.

 

Platí tedy alibistické rčení „Kdo nic nedělá, nic nezkazí“ i v evoluci? Ne tak docela. Kdyby se pohlavní druhy nadobro rozloučily s evoluční plasticitou, příliš dlouho by se ze své výhody oproti druhům nepohlavním netěšily. Mimo krátkodobých a vratných změn totiž na Zemi dochází i ke změnám dlouhodobým, které jdou třeba desítky milionů let jedním směrem – například ke změnám ve složení atmosféry. Těmto změnám by trvale zamrzlé a zcela neproměnlivé druhy nakonec podlehly. Že se tak nestane, to zajistí jiný evoluční proces – speciace neboli odštěpování nových druhů. Při některých typech speciací evolučně zamrzlý druh rozmrzne a stane se opět schopným po přechodnou dobu, třeba zmíněných 10 až 20 tisíc let, odpovídat na selekční tlaky plasticky a přizpůsobovat se tak aktuálním podmínkám. Následně ovšem druh opět zamrzne a po zbylou velmi dlouhou dobu své existence těží z výhod, které mu přináší jeho evoluční elasticita. Důmyslné, že? Jak by řekl v Semaforu Waldemar Matuška – „Ta evoluce je fakt frajer až na půdu!“

 

Poznámka

Obrázky k článku doplnila redakce. A stejně tak i toto upozornění, kde lze najít další informace:

On the importance of being stable: evolutionarily frozen species can win in fluctuating environments, Biological Journal of the Linnean Society, bly110,01 August 2018.

Datum: 03.08.2018
Tisk článku

Zamrzlá evoluce - Flegr Jaroslav
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 350 Kč
cena: 297 Kč
Zamrzlá evoluce
Flegr Jaroslav
Související články:

Evoluce lidí stále běží     Autor: Stanislav Mihulka (08.10.2011)
Masová vymírání mohou urychlit evoluci     Autor: Stanislav Mihulka (20.08.2015)
Ultimátní evoluční strom pro 2,3 milionů druhů     Autor: Stanislav Mihulka (23.09.2015)
Blesková evoluce: Rybky se svižně přizpůsobují extrémně toxickému prostředí     Autor: Stanislav Mihulka (10.12.2016)
Blíží se doba sexu a svateb s roboty?     Autor: Stanislav Mihulka (31.12.2016)
Kolik je evolučních biologií     Autor: Pavel Houser (03.03.2017)



Diskuze:

Matení laiků

Vladimír Kulhánek,2018-08-04 17:59:45

Vadí mi, že autor používá své vlastní obskurní pojmy "evoluční zamrzlost", "rozmrzlost"..., jakoby to byly již světově uznávané a zažité termíny. Ve skutečnosti o nich prakticky nikdo neví, jelikož teorie pana Flefra se (zatím?) moc nechytla.

Nabalit toto vlastní svérázné názvosloví jakoby nic na cizí, světový výzkum mi zavání minimálně manipulací, hůře podvodem - rozhodně to není popularizace vědy, ale vlastních názorů; nic proti nim! To ale není na první pohled zřejmé, takže já pak mám sklon brát veškeré informace autora s velkou rezervou, protože mi napadá "kdo ví, jak to vlastně je", třeba si to zase myslí jen on a jeho pár studentů.

Autorovy přednášky jsem míval rád, ale tohle je v mých očích víc a více diskredituje. A nijak to nesouvisí s tím, jestli se třeba teorie zamrzlého čehokoli v budoucnu neukáže jako správná a obecně uznávaná. Jde o to "nenápadné" podsouvání, jakoby již tomu tak bylo. Což není.

Odpovědět


Re: Matení laiků

Milan Krnic,2018-08-04 19:03:01

Vzhledem k nutnosti využít modelů minulosti je neméně důležité zmínit, že nejde o teorii, nýbrž o představu, která se časem může stát vědeckou, tedy za stanovených podmínek ověřitelnou hypotézou, a až pak někdy onou vědeckou teorií. A zde právě vyvstává otázka, zda už to není příliš komplexní věc pro teoretický popis (neumíme popsat mnohem základnější věci ... zda tedy není rozumnější zůstat nohama na zemi, i když, z jiného pohledu, je to jednodušší cesta, ty představy).

Odpovědět

popis

Milan Krnic,2018-08-03 22:38:31

Děkuji za článek!
Je otázkou, zda už to není příliš komplexní na popis. I ty počítačové simulace jsou extrémním zjednodušením. Co tak sleduji, je vcelku jedno, jak je zejména vyšší druh plastický, vyhubíme ho tak, jako tak, když překáží, nebo je z něj nějaký prospěch (to ho třeba přetvoříme), nebo se jen blbě přichomítne, a i to je evoluce, a ano, je frajer, ač pouze iluzorní.

Odpovědět


Re: popis

Radoslav Vesely,2018-08-03 23:11:28

Treba citat s porozumenim, vyssi druh nie je plasticky ale naopak elasticky, a problem s vyhubenim mame prave u plastickeho druhu (bakterie,virusy) zatial co vyhubit elasticky nam bez problemov ide.
Netreba prispievat len pre to aby tu nieco od vas (ako pod kazdym clankom) bolo, ale aj trosku premyslat na temou.

Odpovědět


Re: Re: popis

Milan Krnic,2018-08-03 23:59:44

Souhlasím, je "treba citat s porozumenimů ... "jak je plastický" neznamená "je plastický".
O tom, zda jsou vyšší druhy plastické, nebo elastické, jsem nepsal. Dočíst se dá ledasčeho.
"člověk je druh s vysokou plasticitou"
http://www.lfp.cuni.cz/histologie/education/doc/outlines/evoluce_7.pdf
"Člověk je poměrně starý druh a už dávno evolučně zamrzl."
http://www.rozhlas.cz/priroda/expedice_vyzkum/_zprava/zamrzla-plasticita-aneb-evolucni-teorie-po-revizi--1029222
Díky za rady :)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace