Evoluční fušeřina

aneb Designér by se styděl

V tomto článku ocituji kousek z knihy Jaroslava Flegra Zamrzlá evoluce. Tato kniha velmi zajímavě argumentuje proti jednomu z nejčastěji používaných "důkazů" kreacionistů, že prý naše oko nemohlo vzniknout evolucí. Já jsem na toto odpovídal tím, že většina lidí má nejrůznější oční vady a jen málokdo má oči zcela v pořádku, což by u dokonale sestrojeného oka nemohlo být. Kniha Zamrzlá evoluce argumentuje ještě jinak a velmi trefně. Posuďte sami:

Dalším významným zdrojem organizovanosti a komplexity organismů je proces, který by snad bylo možno nazvat pasivní evoluce. Jde v podstatě o „záplatování“ chyb vznikajících v biologických systémech v průběhu evoluce. Biologická evoluce je nejen velký improvizátor, ale i velký „fušer“. S prvky evoluční fušeřiny (angl. tinkering) se setkáváme doslova na každém kroku a jejich existence je jedním z nejsilnějších argumentů evolucionistů ve sporu s kreacionisty.

O co se jedná? Například o oko obratlovců. Když se podíváme na středoškolské schéma struktury lidského oka, asi si uvědomíme, že je na ní cosi velmi zvláštního. Je totiž v jistém smyslu jakoby naruby. Místo aby vrstva světločivných buněk směřovala dopředu ke zdroji světla, směřuje naopak dozadu k mozku a nervové buňky, které z těchto světločivných buněk vedou zrakové podněty do mozku, jsou uloženy naopak před sítnicí, směrem k čočce a k vnějšímu prostředí. Světelné paprsky se tak musí na cestě k sítnici doslova prodrat vrstvou nervových vláken, což patrně k citlivosti oka ani k přesnosti zobrazeni příliš nepřispěje. Navíc se svazek nervů vedoucích signály z buněk sítnice musí někudy dostat do mozku. V sítnici je proto v určitém místě otvor, kudy svazek nervových vláken, jakási biologická „kabeláž“, odchází z oční komory směrem do mozku. Kvůli tomu máme na sítnici tzv. slepou skvrnu, poměrně velké místo, kde chybí světločivné buňky a kde se proto optické podněty nemohou převádět na příslušné zrakové vjemy. Jestliže se do daného místa promítne právě obraz červeného světla semaforu nebo výstražné kontrolky na palubní desce, může to mít zajímavé a ne právě příjemné důsledky

Že nám v běžném životě přítomnost slepé skvrny ani spleti nervových vláken nacházejících se před sítnicí příliš nevadí, je dáno jednak tím, že máme obvykle dvě oči, jejichž zorná pole se, alespoň u nás primátů a sov, z velké části překrývají (takže například obraz semaforu, který se nám v levém oku promítnul na slepou skvrnu, se nám v pravém oku promítne na funkční část sítnice), dále tím, že oči vykonávají neustále drobné pohyby, takže se na slepou skvrnu promítají postupně různé části našeho zorného pole, a především tím, že máme nesmírně dokonalý mozek, který dokáže z velmi nekvalitních signálů poskytovaných našimi nedokonalými optickými snímači „vypočítat“ poměrně kvalitní obraz našeho okolí. Bez tohoto kvalitního superpočítače a bez servomechanismů neustále cukajících očima z místa na místo by byly oči téměř nepoužitelné.

Kdyby nám v obchodě prodali fotoaparát nebo videokameru vybavenou podobně „kvalitní“ optikou, asi bychom je po prvních snímcích rychle reklamovali. A kdyby nám v obchodě chtěli tvrdit, že na kvalitě optiky vlastně vůbec nezáleží, že stačí, když si ke kameře zakoupíme dostatečně výkonný superpočítač, který nám i na základě nekvalitních vstupních dat téměř dokonalý obraz dopočítá, asi bychom na prodavače nevěřícně vykulili své nedokonalé komorové oči. No a v podstatě právě toto podivné řešení zvolila v případě oka obratlovců biologická evoluce.

Důvod je poměrně jednoduchý. Předchůdci obratlovců, u kterých oko vznikalo, měli sítnici tvořenou malým počtem světločivných buněk, které téměř jistě netvořily souvislou vrstvu. Z funkčního hlediska bylo tudíž vcelku jedno, zda je sítnice napojena na nervy zepředu nebo zezadu. Evoluce si mohla „hodit korunou“ a náhodně si jedno z konstrukčních řešení vybrat. Ve skutečnosti o výběru jedné z obou možností patrně nerozhodovala náhoda, nýbrž zákonitosti embryonálního vývoje oka - oko s nervovými vlákny před sítnicí se u obratlovců, u kterých vzniká nervová soustava včetně sítnice vlastně vchlípením nervové trubice, snáze „vyrobí“. Nepraktičnost kdysi zvoleného konstrukčního řešení se projevila v mnohem pozdějších stadiích evoluce, když se v důsledku přirozeného výběru u modernějších obratlovců zvětšil počet i hustota světločivných buněk v sítnici. Tehdy „kabeláž“ začala snižovat kvalitu vidění a navíc si vynutila vznik slepé skvrny. Evoluce není konstruktér, který by si mohl znovu sednout za rýsovací prkno a navrhnout zásadně nové, lepší řešeni, například oko se sítnicí inervovanou zezadu, tedy řešení, které úspěšně zvolili například hlavonožci. Místo toho se pustila do vylepšováni principiálně nevhodného konstrukčního řešení, v tomto případě pomocí vylepšováni orgánu určeného pro analýzu získaných optických signálů - koncového mozku. Že možná právě tato evoluční fušeřina si nakonec vynutila vznik nesmírně výkonného mozku, který, jak se posléze ukázalo, lze využít i jiným způsobem než k opravě optických vad nedokonalého oka (například k podmanění si biosféry naší planety, včetně chudáků hlavonožců i s jejich konstrukčně mnohem lepšíma komorovýma očima), je již zcela jiná kapitola. O něčem podobném jsme již hovořili v kapitole 3, když jsme se zabývali preadaptacemi.

Z hlediska diskuse s kreacionismem je důležité, že evoluce se velmi často projevila jako velmi hloupý „inteligentní designér“. V mnoha případech krátkozrace zvolila nejjednodušší, ovšem s ohledem na další vývoj naprosto nevhodná technická řešení. Evoluce je krátkozraký oportunista, který vždy řeší okamžitý problém a nikdy neplánuje dopředu a nepředvídá, jaké negativní důsledky s sebou dané konstrukční řešení v budoucnu přinese. Když se nedostatky zvoleného konstrukčního řešení projeví, „hledá“ evoluce (metodou pokusu a omylu) způsob, jak jejich dopad na funkčnost systému minimalizovat prostřednictvím různých „záplat“, nikoli jak je odstranit pomocí zásadní změny konstrukčního řešení. Kdybychom předpokládali, že organismy stvořila nikoli slepá tápající evoluce, ale nějaká inteligentní bytost, ať již Bůh nebo třeba mimozemšťan, byli bychom asi nuceni o míře její inteligence velmi často vážně zapochybovat.

Z hlediska vzniku organizovanosti i komplexity je pak podstatné, že složitost systému v evoluci velmi často narůstá právě díky tomu, že evoluce postupně vrší záplatu na záplatu, tedy že opravuje důsledky jednotlivých chyb, místo aby tyto chyby jednoduše a cíleně odstranila.

Můžeme tedy uzavřít, že díky pasivní evoluci u organismů vznikají velmi komplexní struktury, které jsou velmi často organismům objektivně na škodu. Kdyby v evoluci nedošlo k jejich vzniku, dařilo by se daným druhům lépe, tj. mohly by za stejných podmínek dosahovat vyšší populační hustoty. Ovšem jak jsme si ukázali na příkladu obratlovčího oka,v některých případech se určitá nevýhoda (například nedokonalé oko vyžadující pro své fungováni vznik nesmírně dokonalého mozku) může časem nečekaně proměnit v zásadní výhodu.

Chcete-li mi něco napsat, tak na adresu k1@kreteni.cz