Student World

O hypotéze Červené královny se zde psalo mnohokrát (mj. na toto téma vyšla v češtině i hezká stejnojmenná knížka). Hlavní výhodou sexu podle ní je, že míchání genů vytváří organismy s novou biochemií. Parazité se již stačili přizpůsobit hostiteli přímo na molekulární úrovni (např. i pro svou rychlejší evoluci/kratší generační dobu), je třeba jim jejich úkol trochu znesnadnit. Naopak bez parazitů by pro organismy bylo výhodnější klonování – předává se při něm celá genetická informace, není třeba hledat partnera…

V 90. letech ale byly provedeny počítačové simulace, z nichž má vyplývat, že parazité stačí k objasnění sexuality jen v případech, že by organismy jimi byly doslova promořeny. Také by muselo jít o parazity nepřizpůsobené koexistenci s hostitelem, jejichž dopad na fitness by byl obrovský (záporný, přirozeně, jinak by nešlo o parazity). Ne že by tedy Červená královna nefungovala, ale bude asi třeba najít i další mechanismus, který bude působit paralelně. Tak se třeba do módy opět dostala Mulerova rohatka – sex je v ní chápán jako způsob, jak bránit postupnému hromadění škodlivých mutací. Sex je v tomto pohledu tím výhodnější, čím:

– je populace geneticky různorodější

– tlak přírodního výběru vyšší

– vyšší míra mutací

Nick Lane uvažuje takto: Prakticky všichni eukaryoté se rozmnožují, nebo někdy ve své evoluční minulosti rozmnožovali, sexuálně. Bakterie se naopak sexu nevěnují (Lane pokládá jejich občasnou výměnu genetické informace za něco, co skutečnou sexualitu jen připomíná a není k ní v žádném evolučním vztahu). Z toho soudí, že první eukaryoté byli asexuální. Ti ale vymřeli beze stopy. Sex dle Laneho vznikl jen jednou…

Jeho výhodnost pro první eukaryota zřejmě tedy nějak souvisela s tím, co dělá eukaryota eukaryoty. Jistěže složitější buňka, za druhé však mitochondrie, které na rozdíl od jiných symbioticky vzniklých organel mají všechny eukaryotní organismy. Právě od mitochondrií se obvykle odvozují i tzv. skákající geny.

Po vzniku eukaryot docházelo podle Laneho k tomu, že vždy, když uvnitř buňky žijící bakterie, předek mitochondrií, uhynula, byl genom „hostitele“ zaplaven příslušným genetickým materiálem. Hostitel začal tyto geny začleňovat do svého genomu (konec konců mitochondriích i plastidům zbyl dnes už jen zlomek jejich původní genetické informace). Tyhle skákající mitochondriální geny ale hrozily nadělat v genomu pořádnou paseku, protože se často začleňovaly dovnitř příslušných genů, které se tím staly nefunkčními.

Sex je pak prostě prostředek k odstraňování těchto škodlivých mutací…

Zdroj: Nick Lane: Vývoj života – deset velkých vynálezů evoluce, Kniha Zlín, 2011

Poznámka: Úplně přesvědčivě to ale nepůsobí. Především: proč tedy mitochondrie a skákající geny nezlikvidují ty organismy, které se dnes (druhotně) rozmnožují asexuálně? Už se mezitím „uklidnily“? Byl sex snad tehdy výhodný, první sexuální eukaryota převálcovala díky němu své asexuální konkurenty, a pak už bylo většinou příliš obtížné se ho zbavit? Je to jen nějaký relikt?

Druhá věc: Pokud by sex souvisel se symbioticky vzniklými organelami, mohly by se takto chovat i plastidy? Sex by pak měl být ještě výhodnější pro organismy s chloroplasty? Nezdá se ale, že by u rostlin převládalo sexuální rozmnožování více než u živočichů…

A co se pak týče vztahu sexu a rychlosti mutací, např. rostliny žijící na horách (záření – více mutací) se ale nerozmnožují více sexuálně než jiné druhy.

autor Pavel Houser