Autor: Jan Toman
Všeobecně se soudí, že přirozený výběr popsaný Charlesem Darwinem je nejdůležitějším, byť ne jediným, procesem, který ovlivňuje evoluci. S tím se ovšem nespokojili autoři z laboratoře Jaroslava Flegra, kteří nově popsali a analyzovali pozapomenutý proces ještě obecnějšího charakteru – třídění z hlediska stability.
Jakékoli zpochybnění výsadní role přirozeného výběru v evoluci zavání kacířstvím. Jen těžko si totiž můžeme představit jiný proces, prostřednictvím kterého by mohly vznikat složité, vnitřně propojené a zjevně účelné vlastnosti organismů. Nemůžeme ovšem vyloučit, že i samotný přirozený výběr je pouhým speciálním případem ještě obecnější zákonitosti. Podobnou úvahu předložila čtenářům řada autorů. Dokonce i slavný evoluční biolog Richard Dawkins tvrdí, že Darwinovo „přežití zdatnějšího“ je vlastně speciálním případem všeobecného mechanismu „přežití stabilnějšího“. Stabilnější prvky sytému, tj. takové, které dlouho vydrží beze změny, opravdu přežívají déle a hromadí se na úkor prvků méně stabilních, které často zanikají nebo se přeměňují na prvky jiné. To platí pro všechny historické systémy – od vesmíru jako celku k naší planetě, jejím ekosystémům, lidským kulturám a mozkům schopným učení. Podobnému „třídění z hlediska stability“ se ovšem nevyhnou ani organismy a jejich příbuzenské linie, které se sice „naučily“ přirozenému výběru, ale z okovů třídění ani tak zcela nevypadly. Třídění z hlediska stability může v extrémním případě vést k výraznému zpomalení vzniku evolučních novinek. Na druhou stranu se ale mohly jeho prostřednictvím „zabetonovat“ některé z dlouhodobého hlediska výhodné, třebaže krátkodobě nevýhodné vlastnosti. Analogické procesy v průběhu evoluce pozemských ekosystémů či lidských kultur navíc mohou vrhnout nové světlo na řadu záhadných jevů, které léta odolávají elegantnímu vysvětlení.
Základní atributy třídění z hlediska stability a jeho vztah k přirozenému výběru (selekci). Podle Toman & Flegr 2017.
K přirozenému výběru dochází pouze v takových systémech, ve kterých jejich podjednotky vznikají jedna z druhé množením nebo kopírováním. To zdůrazňoval už Charles Darwin, který jakožto podmínku fungování přirozeného výběru stanovil nadprodukci různorodého vzájemně si konkurujícího potomstva, které ale do značné míry dědí vlastnosti rodičů. Jevy, které můžeme souhrnně nazvat tříděním z hlediska stability, se oproti tomu uplatňují úplně ve všech systémech podléhajících historickému vývoji. Nekladou totiž žádné zvláštní požadavky na původ tříděných jednotek. Ty mohou vznikat třeba i zcela nezávisle na sobě jako vločky při vánici. I proto se jimi zabývala řada autorů z tak rozličných oborů jako jsou biologie, kosmologie, umělá inteligence, studium kulturní evoluce či literární věda. Ve vší obecnosti se na ně ale zaměřilo jen několik evolučních a teoretických biologů, mezi jinými například zmíněný Richard Dawkins, a nikdo příliš do hloubky.
Z biologického hlediska je podstatné, že se třídění z hlediska stability zcela nevyhnou ani účastníci biologické evoluce, jejichž osud jinak určuje především přirozený výběr. Jak argumentují Jan Toman a Jaroslav Flegr v Journal of Theoretical Biology, prostřednictvím třídění z hlediska stability mohlo dojít k „zabetonování“ některých z hlediska populace či druhu výhodných vlastností, které ale nejsou moc prospěšné pro jedince. Typickým příkladem takové vlastnosti jsou některé formy altruismu (nezištného chování směrem k druhým) – například zpomalení produkce potomků, když hrozí přemnožení celé populace. Pokud by se na této strategii všichni jednotlivci „shodli“, mohla by populace v delším časovém měřítku převálcovat všechny konkurenty. V nesmírné evoluční výhodě by ovšem za každé situace byli sobečtí jedinci, kteří se v množení nijak neomezují. Ti by během několika generací převládli a celý „ráj“ přivedli ke krachu. Ne ovšem v případě, pokud by se u populace či druhu vyskytla nějaká těžko odbouratelná „pojistka“ proti ztrátě spolupráce. Ta přitom s omezováním produkce potomků nemusí primárně nijak souviset. Může se jednat například o teritorialitu, při které si příslušníci druhu musí rozdělit dané prostředí na dostatečně úživné okrsky, nebo přecitlivělost k vyrušování od sousedů v hnízdních koloniích, která vede k určitým minimálním rozestupům mezi hnízdy. Vzhledem k tomu, že jsou tyto vlastnosti důležité v úplně jiných ohledech, nemohou se ztratit pod tlakem přirozeného výběru na co nejrychlejší množení. Zároveň ale vedou k účinnému zpomalení množení za vysokých populačních hustot, nižšímu riziku vymření a větší dlouhodobé perzistenci daného druhu. Vlivem třídění z hlediska stability se tyto druhy hromadí, a my se tak po nějaké době setkáme jen s liniemi, které byly díky těmto vlastnostem stabilnější, a jejich potomky.
Třídění z hlediska stability může stát i za rozšířením a dlouhodobým udržováním pohlavního rozmnožování, které navzdory svým jasným nevýhodám mezi eukaryotickými organismy se složitější buňkou zcela dominuje. Ani sexualita nemusí být z krátkodobého hlediska extra výhodná, dlouhodobě ale pomáhá v populaci udržovat velké bohatství různých variant genů. Díky němu dokáží pohlavní druhy velmi rychle, a přitom vratně, reagovat na změny podmínek proměnlivého prostředí zemského povrchu. Eukaryotické pohlavní druhy se tak mohou chlubit nižším rizikem vymření a postupně se mohou hromadit na úkor druhů nepohlavních. Největší výhodu přitom budou mít ty linie, které z nějakého důvodu nemohou přejít zpět k nepohlavnosti – například savci.
V neposlední řadě může stát třídění z hlediska stability v pozadí překvapující uniformity genetického kódu pozemských organismů. Právě „společný jazyk“ totiž umožňuje výměnu genů mezi vzdálenými evolučními liniemi. Ta je sice pro jedince většinou nevýhodná, z hlediska celé evoluční linie se ale může jednat o zásadní zdroj nových a již odzkoušených genových variant. Větší dlouhodobé perzistence tak patrně dosahují ty linie, které z různých důvodů nemohly změnit svůj genetický kód a zůstaly tak zapojené do „genového internetu“.
Bez zajímavosti ale nejsou ani další důsledky třídění z hlediska stability na dalších úrovních biologické evoluce. Hromadění druhů, které za daných podmínek podporují stabilitu prostředí, může například stát vznikem stabilních ekosystémů včetně toho globálního. Prostřednictvím třídění z hlediska stability se také v průběhu existence evolučních linií hromadí vzájemně provázané a dál už jen těžko proměnlivé geny a jejich moduly. Schopnost organismů vyprodukovat zásadní evoluční novinky a změnit základy svého fungování se tak může v průběhu evoluce dané linie výrazně snižovat. Cestou ze slepé uličky potom může být zásadní změna individuálního vývoje, přechod na úroveň kolonie či mnohobuněčného organismu, nebo navázání spolupráce s jiným, symbiotickým, organismem. Podobné jevy přitom můžeme vysledovat i v kulturní evoluci. Také při vývoji společností, nauk nebo institucí dochází k jejich „evolučnímu zamrzání“ – co bylo možné změnit zpočátku, později už nejde. Důvody jsou zřejmě podobné, jenom musíme vzájemně provázané geny a vývojové moduly nahradit vládními úřady, regulacemi, dogmaty, výklady a zákony.
Působnost třídění z hlediska stability ovšem nekončí ani na hranici kulturní evoluce. Může stát za zajímavými fenomény na poli učení, individuálního vývoje, umělé inteligence, počítačových simulací evoluce a kdoví kolika dalších oborů. Ty ale zmapuje až případný další výzkum.
Zdroj: Toman J & Flegr J (2017): Stability-based sorting: The forgotten process behind (not only) biological evolution. Journal of Theoretical Biology, 435.