Je Darwinův lamarckismus obhajitelný?
Co na to moderní věda?
Autor: Robert W. Carter
První publikování na webu creation.com 1. března 2011
Lidé jsou zpravidla překvapeni, když zjistí, že Darwin se zřekl své vlastní evoluční teorie ve prospěch lamarckovského pohledu na dědičnost (přesvědčení, že se mohou předávat spíše za života získané než geneticky předávané vlastnosti). V současné době slaví Lamarckova představa dědičnosti návrat v oboru epigenetiky.
Až na několik výjimek 1 Darwin ve svém díle O původu druhů přírodním výběrem (1859) bez rozpaků tvrdil, že všechny současné druhy pocházejí ze společných předků a že hnacím motorem změn je přirozený výběr způsobující morfologickou rozmanitost. To je přesně to, co si většina lidí představí pod pojmem Darwinova evoluční teorie.
Téměř deset let po vydání O Původu druhů napsal Darwin knihu Variace domestikovaných rostlin a živočichů (1868).2 V této knize poprvé navrhuje model dědičnosti, který nazval „pangeneze“. Když se Darwin snažil vysvětlit proces dědičnosti a příčinu variability, představoval si „tělíska“ vytvářená různými částmi těla v reakci na tlaky vnějšího prostředí. Tato tělíska se dostanou do pohlavních žláz a předají se další generaci. Taková představa pangeneze je v jádru lamarckovská. V knize O původu člověka (1871)3 se pokusil předložit argumenty (spíše než důkazy) pro svou teorii, že člověk a opice mají společného předka. Zároveň však zde odpovídá na několik námitek svých odpůrců proti tezi, kterou předložil ve své knize O původu druhů. Na základě kritiky svých současníků, z nichž někteří tvrdili, že jeho teorie v knize O původu druhů jsou příliš dogmatické, ustoupil od myšlenky, že přirozený výběr je jediným motorem evoluce. Namísto toho začal tvrdit, že hnací silou je kombinace přirozeného výběru, který působí na variabilitu způsobenou hypotetickým (tělískovým) a lamarckovským procesem pangeneze, a pohlavního výběru. Zmiňuje se také o skupinovém a příbuzenském výběru (dvě „moderní“ teorie, o nichž se tehdy diskutovalo již desítky let). Darwinova teorie pohlavního výběru byla kontroverzní již od svého vzniku, v poslední době výrazně ustupuje4 a jeho myšlenka pangeneze je prokazatelně nesprávná. Nabízí se otázka, co přesně mají lidé na mysli, když mluví o „darwinovské evoluci“!
Jedná se o typickou ukázku toho, jak Darwin pracoval. Byl teoretikem, nikoli experimentátorem. Neexistuje jediný záznam toho, že by někdy provedl kontrolovaný experiment ve smyslu baconovské tradice.
Ve své knize O Původu člověka uvádí námořníky a hodináře jako dva typické příklady pangeneze a tvrdí, že námořníci mají tendenci stát se dalekozrakými, kdežto hodináři naopak krátkozrakými, a to kvůli svému povolání a že tyto získané vlastnosti jsou dědičné. Bez dalšího (hlubšího) prozkoumání prohlásil tyto dva příklady za důkaz své hypotézy (pangeneze). Jedná se o typickou ukázku toho, jak Darwin pracoval (jak přistupoval k vědecké práci). Byl teoretikem, nikoli experimentátorem.5 Neexistuje jediný záznam o tom, že by někdy provedl kontrolovaný experiment ve smyslu baconovské6 tradice. Místo toho používal Darwin metodiku, která spočívala spíše v tom, že nejprve přišel s nějakou myšlenkou a následně se snažil nashromáždit co nejvíce důkazů v její prospěch.7 Ve svém díle O Původu člověka vyvinul značné úsilí, aby shromáždil argumenty pro evoluci člověka z říše zvířat, ale nikdy nepředložil žádný skutečný důkaz. A co hůř, jeho váhání a nejistota ohledně samotného mechanismu evoluce výrazně oslabily jeho argumenty a odhalily, o jak slabé hypotézy se ve skutečnosti jedná.
Pangeneze je v podstatě modifikovaný lamarckismus, ve kterém prostředí ovlivňuje jedince a jeho potomky. Genetici se po desetiletí bránili myšlence, že by prostředí, ve kterém žili rodiče, mohlo ovlivnit fenotyp (tělesné vlastnosti) jejich potomků. Něco takového jednoduše nebylo součástí základního vzorce neodarwinistické syntézy (geny + mutace = variace). V posledních letech se však objevil dostatek důkazů, které umožnily založit zcela nový vědní obor zvaný „epigenetika“. Tento nový obor tak uzavírá myšlenkový kruh, který evoluční teorie prodělala od dob Lamarcka a Darwina.
Může-li prostředí ovlivnit fenotyp dědičným způsobem, budou jedinci zaměřeni nesprávným směrem. Když se pak epigenetická modifikace resetuje, přírodní výběr se vrátí na začátek, takže selekce „méně vhodných“ jedinců byla zbytečná.
Epigenetika se zabývá netrvalou (dočasnou) modifikací genomu. Podobně jako se rozsvěcuje a zhasíná světlo vypínačem v místnosti, lze geny zapínat a vypínat. Hlavním motorem tohoto procesu je tzv. methylace DNA, kdy se na specifické zbytky cytosinu naváže methylová skupina (-CH3). Objemná methylová skupina navázaná na DNA pak v daném místě blokuje tzv. transkripční (čtecí) mechanismus, takže methylovaný gen je tímto způsobem účinně umlčen. Podstatné je, že samotná methylace je silně propojena s životním prostředím. Z toho vyplývá, že prostředí může ovlivnit to, jak se organismus chová. Co je však ještě důležitější, je skutečnost, že se pomalu hromadí důkazy o tom, že se methylované geny mohou přenášet z jedné generace na druhou.8 A ještě důležitější je zjištění, že methylaci lze zvrátit. Tento nový vědní obor mimo jiné vyprodukoval termíny jako „epialely“ („epi“ znamená „na“) a „paramutace“ („para“ znamená „vedle“), které popisují nestálé (dočasné) variace a nestálé (dočasné) změny, k nimž dochází v genomech různých organismů.9 Příklady epigenetické dědičnosti sahají od počtu okvětních lístků u rostlin až po barvu srsti u myší. V případě myší je někdy barva srsti mladých myší ovlivněna stravou jejich matky, přitom zbarvení srsti se může přenášet i na vnuky, ale při změně stravy se tento efekt v průběhu generací vytrácí. Jinými slovy, odstranění spouštěcího faktoru z okolního prostředí umožňuje, aby se methylační vzorce (methylované úseky DNA) vrátily zpět do původního (nemethylovaného) stavu.10
S tím, jak se epigenetika stává silou, se kterou je třeba počítat, dochází zároveň ke zpochybnění striktního ortodoxního darwinismu. Proč? Protože nestálé (dočasné, reverzibilní) změny v (epi)genomu představují pro přirozený výběr něco jako pohyblivý terč. Schopnost přirozeného výběru ovlivnit rozložení genů v další generaci závisí z podstaty problému na fenotypu (tj. na fyzických vlastnostech organismu). Může-li prostředí ovlivnit fenotyp dědičným způsobem, bude výsledek přirozeného výběru – ve smyslu následného odstranění určitých jedinců z populace – roven minutí se cíle. Důvodem je skutečnost, že jakmile se daná epigenetická modifikace v populaci vyresetuje (vrátí do původního stavu), vrací se přirozený výběr rovněž zpátky na startovní čáru, neboť proběhlá selekce „méně vhodných“ jedinců s vratnou epigenetickou modifikací byla vlastně zbytečná (nesmyslná). Tento závažný problém není darwinovská evoluce schopna vyřešit. Řekněme například, že strava myší vyvolává u jejich potomků epigenetické změny, jejichž výsledkem je změna v zabarvení srsti, která umožňuje dobré maskování proti predátorům. Myši bez takto zbarvené srsti by tedy mohly být v nevýhodě. Podstatné je, že v samotných genech určujících barvu srsti nedošlo k žádné změně, ale pouze v jejich expresi – tj. došlo pouze k zapnutí či vypnutí jejich aktivity. To znamená, že myši mají různou barvu v důsledku toho, co snědly. Je zřejmé, že někteří jedinci by byli v důsledku “méně bezpečného” zbarvení vlivem vratných epigenetických změn v jejich genomu vyřazeni z populace, aniž by ale byli jakkoliv geneticky neschopní (defektní). Odtud vyplývá, že veškerá selekce (produkt přirozeného výběru), k níž docházelo, dokud daná epigenetická změna v populaci nepominula (nevrátila se do původního stavu), byla zbytečná (zmařená, bez užitku).
Vzhledem k tomu, že epigenetické změny jsou (Stvořitelem) zřejmě navrženy tak, aby měly významný účinek, zdají se být ve skutečnosti silnější než většina mutací, které mají na jedince zpravidla zanedbatelný nebo žádný vliv.11 „Přirozený výběr“ potřebuje ke svému fungování mutace „vidět“ (resp. potřebuje vidět jejich reálný projev ve fenotypu daného organismu), aby mohl jedince s danou mutací z populace vyselektovat, jenže většina mutací je tak slabá, že je v tomto smyslu pro přirozený výběr neviditelná. Epigenetika k tomu přidává navíc mnoho šumu, což fungování přirozeného výběru jen dále komplikuje (omezuje). Nabízí se tedy otázka, jak může evoluce vůbec probíhat, když přirozený výběr není schopen mutace z populace odstraňovat? To je jedna ze záhad, které epigenetika vytvořila.
A tak moderní zastánci evoluce věří v moc směsi přírodních sil (přirozeného výběru, neutrálního driftu12 a nyní i epigenetické modifikace) úplně stejně jako kdysi Darwin, který tvrdil, že evoluce probíhá díky směsici přírodních sil (přirozeného výběru, pohlavního výběru a lamarckismu). Tím se v pomyslném myšlenkovém kruhu, který evoluční teorie prodělala od dob Lamarcka a Darwina, dostáváme zpět na začátek. Tím se evoluční teorie stala nevyřešenou více než kdy dříve. Epigenetika samozřejmě nevysvětluje všechny variace, ke kterým u organismů dochází, nicméně epigenetická krajina se před námi teprve začíná otevírat. Potenciál reverzibilních (vratných) vlivů prostředí na genetickou expresi je obrovský. Dali jsme tak Darwinovi částečně za pravdu za jeho odmítnutí striktního „darwinovského“ modelu evoluce, ale co zbytek jeho teorie? Dokáže přirozený výběr vidět genetický les skrze epigenetické stromy?
