Student World

Doc. RNDr. Jaroslav Flegr popisuje v článku věnovaném nedávno zemřelému Ernstu Mayrovi několik verzí teorie přerušovaných rovnováh a mechanismy, jimiž vznikají nové druhy, jak je chápali např. Mayr, Stephej J. Gould a N. Eldredge.

Oba pohledy se shodují v tom, že druhy jako celek neprocházejí evoluční přeměnou. Pokud nám paleontologie nabídne kosti koní plynule rostoucí v čase, neznamená to, že koně se postupně zvětšovali. Na okraji areálu spíše z nějaké malé skupinky vždy několikrát vznikl nový druh a ten postupně vytlačil druh původní. Před sebou máme spíše doklad migrace nového druhu, který vznikl někde jinde, než že bychom přímo viděli evoluční proměnu (tedy se jedná o událost spíše "ekologickou"). Přímo nalézt doklady o evoluční změně by ostatně byla dost velká náhoda.

Jaké jsou ale vlastní mechanismy vzniku nového druhu?
Mayr se domníval, že k tomu docházelo genetickou revolucí. Odštěpená populace s sebou odnese jen malou část původní genetické informace, výsledkem jsou prudké změny, včetně fenotypu. Náhle začíná docházet k selekci mezi alelami (ve větší populaci měla frekvence alel tendenci zamrzávat), které se totiž náhle nacházejí v homogennějším prostředím. Slibné mutace se nerozpouštějí, dále přetrvávají v pro ně výhodném prostředí. Jaroslav Flegr tuto koncepci upřednostňuje (viz také článek Revoluce v evoluční biologii o přednášce J. Flegra na toto téma – http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ID/7C714BB210AF3980C1256E970048FE90).
Určitý problém s představou genetické revoluce je však v tom, že tato koncepce není zdaleka všeobecně přijímána.

Druhý mechanismus naopak vychází z Wrighta a jeho představy, že v přechodně zmenšené populaci naopak na chvíli selekce přestane fungovat zcela. To však může evoluci paradoxně urychlit – mohou vzniknout nové znaky, které by se jinak nemohly prosadit. Přežijí různé přechodné formy, dojde k překonání "údolí" v adaptivní krajině. Tedy de facto opačný mechanismus – nejde zde o selekční výhody, ale naopak možnost přečkat dočasnou selekční nevýhodu, kterou v určitý okamžik není s čím porovnávat.
Gould a Eldredge upřednostnili tuto druhou verzi, ale na rozdíl od Wrighta kladli důraz spíše na to, že na okrajích areálu původního druhu, kde se nejčastěji objevují malé – a izolované – populace, bývá současně nějak "netypické" prostředí. Jsou zde tedy odlišné selekční tlaky, jiná maxima i minima v adaptivní krajině. I proto se zde může prosadit mutace, která by v "hlavním" prostředí byla alespoň dočasně v nevýhodě. Nový druh může vzniknout i proto, že selekce není "utopena" v přílivu alel z původního druhu – populace tedy musí být nejen malá a umístěná do odlišného prostředí, ale navíc i delší dobu izolovaná.

Původní Darwinova teorie ještě dodávala, že ke vniku druhů může docházet divergencí. V určitém prostředí je výhodné být buď malý (bych se schoval do díry), nebo velký (by si na mě predátor netroufl), ale ne mezi tím. Rozmnožování mezi velkými a malými vede k nevýhodě potomků (např. i proto, že se pak nelíbí ani jedné skupině samic), větší dávají stále více přednost větším a obě varianty od sebe divergují k novým druhům.

Jaroslav Flegr uvádí, že výše naznačené přístupy je třeba srovnávat podle toho, jak umožní vysvětlit řadu jevů:
– proč např. mořské jednobuněčné organismy procházejí evolucí spíše plynulou, zatímco mnohobuněční se mění ve skocích? (Snad souvislost s tím, že jednobuněčné organismy se množí více nepohlavně, a proto nemají takovou tendenci evolučně zamrzat? U pohlavně se rozmnožujících organismů není měřítkem úspěšnosti alely jen její schopnost zvyšovat fitness svého nositele, ale spíše schopnost fungovat i v odlišném budoucím prostředí, do kterého je namíchána v důsledku sexu. Selekce u nepohlavně se množících organismů může pracovat přímočařeji.)

Zdroj:
Jaroslav Flegr: Ernst Mayr a teorie přerušovaných rovnováh,
Thomas Junker, Uwe Hosfeld: Ernst Mayr – biolog, filozof a historik
Vesmír 5/2005

autor Pavel Houser