Jak potulní dráteníci dobyli svět Je-li tradice skutečně stále zpřítomňovaným výtěžkem lidské zkušenosti a sedimentem, na kterém jako na starší geologické vrstvě stále stojíme a po kterém chodíme jako po pevném podlaží, je tradice základní podobou toho, co je setrvačné a ne-nahodilé, to z čeho si metafory půjčují svou obrazovou část a o čem jsme mluvili jako o podvědomé vrstvě dějin. […] Inovace je korelátem sedimentace, je s ní souvztažná. Tradice určuje pravidla, bez nichž by nebyla možná komunikace s okolím. Je jistým modelem, vzorcem, paradigmatem. Klasickým jejím projevem je archetypální role mýtu. Ale pozor! Obsah ani rozsah nového projevu, nového textu a nového díla z tradičních předpokladů odvodit nelze, stejně jako z gramatiky nejde odvodit konkrétní literární dílo. Pokorný 2005, 99-100. Když jsem se někdy v polovině 80. let začal zajímat o morfogenezi a její evoluci (název evodevo ještě neexistoval), záhy jsem narazil na jméno S. Carrolla a jeho spolupracovníků. V oné před-internetové době poznamenané navíc tím, že mnohé klíčové časopisy nebyly dostupné, bylo nejspolehlivější cestou, jak se dostat pramenům, prohledávání týdeníku Current Contents s obsahy právě vyšlých časopisů a adresami autorů článků. Zájemce vypsal žádanku, odeslal a doufal, že mu autor výtisk separátu pošle. Tak jsem psal Carrolovi o jeho články o motýlích křídlech; když dostal už několikátou žádanku, našel jsem u jednoho separátu lístek s lakonickým dotazem „Co jste zač?“ Odpověděl jsem a tím to skončilo: zřejmě hledal postdoky, ale mladší. Svůj tehdejší kurs Regulace genové exprese v ontogenezi jsem díky této službě mohl zpestřovat nejnovějšími ukázkami prací autorů jako S. Carroll, S. Kauffman a další. Mezitím věhlas Carrollovy laboratoře rostl; kromě vědeckých článků napsal se spolupracovníky i velice dobrou učebnici (2001, 2006) a pak dvě knihy popularizující (2005, 2006); překlad druhé z nich držíte v ruce. S radostí jsem proto přijal, když mi nakladatelství nabídlo tu čest napsat doslov. Tato kniha je uvedením do vědy „evodevotické“, která (opět jednou, a snad i právem) slibuje syntézu, sjednocení snad veškerých biologických znalostí a také světonázoru biologů. Proč a jakou syntézu, to se pokusím ozřejmit v následujících řádcích. Podotýkám, že se to vše bude týkat mnohobuněčných eukaryotních bytostí (hlavně živočichů), zejména pak toho, co předvádějí v časovém období rovnajícím se asi jedné, poslední sedmině doby, která uplynula od vzniku života.1 To, co následuje, je do značné míry karikaturou, tj. zkratkou, pokusem na omezené ploše ostře vystihnout jisté vlastnosti probírané věci. Karikatura má za úkol vystihnout charakteristické črty nějaké osoby či věci, a tak poučit, rozesmát či rozčertit; mojí snahou je samozřejmě to první. Pokusím
1
Rostliny a také houby také jsou fascinujícími kapitolami pro evodevo, jen ještě nejsou dost prostudované, aby se o nich dala napsat kniha.
1
se nejdříve zformulovat dvě dnes povětšině zastávané učebnicové poučky, které jsou od Darwinovy doby zdrojem poznání a sporů:2 (1) Individuální vývoj, ontogeneze, je proces naprogramovaný (většinou se hned podotkne, že programy jsou uloženy v DNA), cílený (teleonomický), sbíhavý (konvergentní), končící ve většině případů dospělým jedincem schopným zplodit další generaci. (2) Naproti tomu evoluce, jak učí darwinismus, je proces historický, rozbíhavý (divergentní), nemá žádný program a cíl. V jednotlivých liniích vznikají nejrůznější, většinou nepatrné, odchylky, – mutace od původního programu (toho z předchozího bodu), a to všemi myslitelným směry a co je ještě důležitější, náhodně, nepředvídatelně.
Mutace se projeví na vzhledu a životaschopnosti jejich
nositelů. Za to, že existují od sebe odlišitelné formy (místo plynulých přechodů), vděčíme přírodnímu výběru, který dovolí plodit potomstvo jen těm mutantům, kteří nejlépe vyhovují kontextu prostředí (kontext se může s časem měnit také). Mutanti, kteří to zvládli do další generace, mohou vršit další mutace atd. Vznik nových forem je tedy pozvolný, nezbadatelný: náhlé velké mutace vedou ke zrůdám, nikoli k životaschopným liniím. Nutno ještě upřesnit, že podle dnes převládajícího neodarwinistického názoru se mutace týkají oněch programů uložených v DNA, zmíněných v předchozím bodě. Kamenem úrazu je bod druhý, který protiřečí představě přírodovědy jako poznání založeného na racionalitě, obecných zákonitostech s vysokou předpovědní hodnotou. Zastavme se proto u tohoto tvrzení a u sporů, ke kterým vedlo. Jeden ze zakladatelů molekulární biologie Jacques Monod v r. 1970 píše ve svém díle Náhoda a nutnost o mutacích takto: „Říkáme, že takové události jsou náhodné, dochází k nim jen tak. Protože však jsou jediným možným zdrojem změny genetického textu, a ten je zase jediným zdrojem dědičných struktur organismu, nutně z toho plyne, že zdrojem veškerých novinek a tvořivosti v biosféře je pouze a jedině náhoda. Náhoda čistá a pouhá, svoboda naprostá, leč slepá, u samého kořene zázračného stromu evoluce: tato ústřední idea současné biologie nezůstává už pouhou hypotézou, jednou z mnoha možných či alespoň myslitelných. Stala se jedinou přípustnou hypotézou, jakožto jediná slučitelná s pozorovanými a testovanými skutečnostmi. A nic nedovoluje předpokládat či doufat, že by se kdy mohla či měla revidovat. Tento závěr je také ze všech vědeckých koncepcí nejzhoubnější pro antropocentrismus: pro tak význačně teleonomické tvory, jakými jsme, je intuitivně nepřijatelný.“ (Monod 2008, 114) Zkrátka, dnešní člověk vychovaný školstvím postaveným na vědě se bude bránit „antropocentrické“ představě, že by věci nemusely mít „vědecky zdůvodnitelnou“ příčinu.3 Darwin, a po něm dnešní neodarwinismus Monodův, Dawkinsův a dalších, však tvrdí právě toto – jak tedy podobná tvrzení sladit s vědou? Ještě ostřeji se ptejme: Jak to, že věda přijala Darwina? Zde, nikoli jen v náboženské
2
Pro hlubší proniknutí do problematiky doporučuji např. tyto publikace vydané česky: Barbieri 2006; Darwin 2007; Dawkins 1998, 2002; Flegr 2005; Monod 2008; Rádl 2006; Zrzavý, Storch, Mihulka 2004. 3 To by pak už mohlo platit ono (prý) postmoderní anything goes (všechno je možné), což je pravým protikladem vědeckého přesvědčení.
2
rovině, jak se tvrdívá, vidím zdroj rozruchu, který Darwin způsobil: zapomeňme teď proto na odpor teologů i laických věřících a podívejme se, jak se spor vyvíjel v rámci samotné vědy, a také filosofie vědy. V Darwinově době už málokdo o evoluci života pochyboval – šlo o to najít teorii, která by ji vysvětlovala: starší teorie velikánů jako Buffon, Lamarck, Cuvier nebo von Baer, už přestaly táhnout. Darwin tedy v r. 1859 vyhověl poptávce – ale zcela proti duchu doby. Takto to 50 let po Darwinově vystoupení hodnotí Emanuel Rádl (2006, II, 156): „Všichni očekávali nové slovo o evoluci a hle, vyslovil je Darwin! Avšak způsobem v jejich vědě neslýchaným. Nepodává ani morfologické analýzy, ani fyziologické experimenty, ani hlubokomyslné úvahy o podstatě věcí, nýbrž jen přemíru odkazů na spisy o chovu dobytka a o zahradnictví, z vyprávění cestovatelů po cizích zemích. Sám se staví mezi nenáviděné materialisty a bere starým školám to, co jim bylo nejdražší, víru v pochopitelnost přírody.“ Rádl se pozoruhodně shoduje s Monodem: kamenem úrazu se stala (a dodnes je) víra, ale ne ta křesťanská, nýbrž víra v racionalitu světa a vědy. Tuto víru starší teorie nijak nezpochybňovaly (například dnes tolik vysmívaná Lamarckova teorie je podle mnohých ve svém jádru přímo vzorem vědeckosti). O několik stran níže pak Rádl říká (2006, II, 161): „Když dnes listujeme staršími kritikami Darwina a odpověďmi jeho obhájců, snadno zjistíme, že se tu sváří dva světy rozdílné řeči, které si vzájemně nerozumějí. Darwin chtěl vývoj [rozuměj: evoluci] popsat, staří tvrdili, že jej nepochopil. On hledal příčiny, oni důvody. Pro něho byl vývoj kronikou světa, plnou nejmenších událostí, oni tvrdili, že nenašel ve vývoji světa žádný velkolepý smysl. U něho znamenalo slovo „zákon“ pravděpodobnost, s níž lze ze známých událostí usuzovat na určité následky, pro ně naopak znamenalo věčné a neměnné pravidlo, které dává smysl rozmanitosti v přírodě. Odtud tolik nedorozumění nejen u starých, ale i u mladých: darwinisté byli velice překvapeni, že muži jako Baer, Kölliker, Braun, kteří přece k vývojové myšlence neměli daleko, teď tak ostře odsoudili nové učení.“ Darwin tedy vnesl do světa historii a evoluci připodobnil k dějinám lidských kultur – s dlouhatánskými seznamy dat a posloupnostmi panovníků, s jistou schopností odhalovat (ex post, pravda) jisté trendy a náběhy a vysvětlovat příčiny toho, co se stalo; avšak s nízkou schopností zobecnit a už vůbec ne předpovídat. Biologové nevěděli, co s tím: vždyť i systematikové se svým tříděním a srovnatelnými seznamy tíhli k přesvědčení, že za tím vším se skrývá jakýsi řád, jen ho objevit. Vždyť, nezapomínejme, v Darwinově době panovala víra, že i dějiny (lidí i světa) jsou řízeny přírodními zákony a jejich cíl lze odhalit – vzpomeňme na spory o smysl (třeba českých) dějin, nebo na obecnější teorie odvíjející se už od Hegla. Takto to formuloval ve své Dialektice přírody Darwinův současník F. Engels (1952, 36): „Avšak, ať již se tento koloběh opakuje jakkoli často a nelítostně, ať již vzejde a zahyne sebevíce milionů sluncí a planet, ať trvá jakkoli dlouho, než se v některé sluneční soustavě aspoň na jedné planetě vytvoří podmínky pro organický život, ať již budou muset vzniknout a zahynout nesčetné organické bytosti, než se z jejich středu vyvinou živočichové s mozkem schopným myšlení a naleznou nakrátko vhodné životní podmínky, načež budou rovněž bez milosti vymýceni –
3
máme jistotu, že hmota zůstává ve všech svých proměnách vždy stejná, že žádný z jejích atributů nemůže být nikdy ztracen a že se stejnou železnou nutností, s jakou vyhubí na Zemi svůj vrcholný výkvět – myslícího ducha, zrodí jej jinde a jindy znovu.“ Hmota zůstává ve svých proměnách vždy stejná… Zde leží klíč k otázce, jak mohla racionální a zákony uznávající věda přijmout „nový zákon“ evoluce. Pregnantně nám to vysvětlí opět Monod (2008, 105): „Víme, že jakýkoliv jev, událost či poznání předpokládají interakce, jež samy vedou ke změnám ve složkách systému. To však není nikterak neslučitelné s názorem, že existují jsoucna, jejichž struktura je neměnná. Právě naopak: základní strategií vědy při analýze jevů je vyhledávání neměnností, invariant. Každý fyzikální zákon i veškeré matematické vyvozování vystihuje nějaký invariantní vztah Základní výroky vědy jsou univerzálními ‚konzervačními postuláty‘. Snadno nahlédneme, že ať zvolíme jakýkoli příklad, je vlastně nemožné analyzovat nějaký jev v pojmech jiných, než jsou invarianty, které jsou v jeho průběhu zachovány.“ Monod – a většina dnešních evolucionistů, Carrolla nevyjímaje – hledá a nalézá základní úroveň popisu: říkejme jí třeba „úroveň genů“ nebo ještě lépe „úroveň úseků DNA se zapsanými programy“. Zde už se věci nemění a proto je lze jejich chování popisovat racionálně. Od této hypotetické základní úrovně se pak odvíjí veškerý viditelný svět. Celý obraz kazí pouze náhoda (viz citát výše), která na této úrovni vnáší do systému šum; náhoda přichází z kvantového zásvětí, nesvázaná pravidly, je zdrojem poruch a potíží, ale také, proseta přirozeným výběrem, se stává „zdrojem veškerých novinek a tvořivosti v biosféře“. Neviditelná sféra základní úrovně popisu uděluje světu přísné zákonitosti, ale současně – kvůli těmto „zázrakům“ přicházejícím z kvantového světa – je zdrojem jeho historické dynamiky, která nemá žádný cíl ani směrování; trendy, jsou-li jaké, odhalíme až dodatečně, jako u kteréhokoli dějinného procesu. V čem je tedy problém, vždyť i celá věda evodevo je zde definována dávno před tím, než se o ní začalo mluvit? Problém je v tom, že postulátům darwinismu a neodarwinismu se někteří biologové odmítají podřídit. Jsou v menšině; je nápadné, že většinou jde o ty, kteří se zabývají tělesnými podobami, tvary a strukturami živého – embryology, paleontology, morfology. Poukazují na to, že nejde o pouhé průměty z virtuálního světa základní úrovně, že těla mají i vlastní svébytnost a dynamiku. Podoba živého podle nich se určuje sama a podle jiných zákonitostí, než jsou ty, jež doléhají různými kanály z úrovně molekulární. Na těchto jiných úrovních pak hledají zákonitosti, které se „základní úrovní“ nijak nesouvisí. Když je odhalíme, budeme moct z biologie historii opět vypudit a pěstovat čistou vědu. Přibližme si toto vření na příhodě téměř úsměvné. Nejdříve scéna. Živočišná paleontologie doopravdy začíná až fosiliemi z kambria (550±20 milionů let). Zde se náhle, v krátkém období zhruba 10 milionů let, objevují fosilie, z nichž většinu dovedeme přiřadit ke skupinám (kmenům) přežívajícím dodnes. Starší vrstvy jsou na fosilie chudé: i když se něco najde, jakoby to do dnešního světa ani nepatřilo (s výjimkou mořských hub a žahavců). O záhadě této „kambrijské exploze“ forem věděl dobře už Darwin a nedala mu spát: náhlé objevování se živočišných skupin ve fosilním záznamu (nejen kambrijském) představovalo jednu z hlavních výzev
4
pro jeho teorii. Avšak pokračujme v líčení scény. Běžný paleontologický záznam uchovává zhruba pět, maximálně 20 procent celkové druhové různorodosti fauny mělkých moří (z jiných lokalit je to je to ještě větší bída; uvádím dle Conway Morris 1998); téměř bez výjimky jde o živočichy s tvrdou schránkou či kostrou, která se obtiskla do sedimentu. Kdo nemá ulitu, lasturu, pancíř, zuby, jehlice a trny, fosilie nezanechá a nevíme o něm ani to, že byl. Většina vysvětlení, jak v kambriu došlo k tak náhlému, darwinovsky nevysvětlitelnému nástupu živočichů, je proto postavena na předpokladu, že zde sice byli dávno předtím (snad po víc než půlmiliardu let), ale byli buď měkcí nebo drobní nebo oboje, a tak nezanechali stop. Na začátku kambria náhle vyrostli a začali si dělat schránky – snad proto, že se objevili kořistníci a s nimi závody ve zbrojení: lepší zuby vyžadovaly lepší pancíře a naopak, a navíc je dobré pro každou stranu být o chlup větší než je protivník. Tato otázka nás zde nebude zajímat, pokračujme. Před sto lety podnikl přední americký paleontolog C.D. Walcott několik expedicí do kanadských Skalnatých hor, lokality Burgess shale. Tyto vrstvy skýtaly víc než obvyklé bohatství raně kambrijských fosilií – Walcott velkou část z nich popsal a uložil je do depozitáře. Začátkem 70. let je odtud opět vytáhli H. Whittington a jeho dva studenti, D. Briggs a S. Conway Morris, a s úžasem zjistili, že mají v rukou paleontologickou bonanzu. Speciální podmínky fosilizace (v jemném bahně a bez přístupu bakterií) dovolily zachovat nejen otisky tvrdých kosterních částí (oněch obligátních 5 procent), ale také tvory měkké, resp. i měkké struktury oněch opancéřovaných. Navíc často ve třech rozměrech: pomocí zubní vrtačky šly odpreparovat jemné detaily končetin, ústních ústrojů apod. Nalezli příslušníky všech dnes existujících (asi 30) kmenů, ale též tělní stavby příslušející kmenům dávno vyhynulým. Paleontolog, evolucionista a esejista S. J. Gould oslavil tento objev nádhernou knihou Nádherný život (1989) a zpopularizoval jej natolik, že kambrijskou explozi zná dnes snad každý biolog. Nebyl by to však Gould, aby nevyvolal polemiku – a v tomto případě vystupuje proti němu sám jeden z oslavených, S. Conway Morris. Gould totiž přichází v knize s metaforou zcela poplatnou naší druhé tezi o rozbíhavé evoluci – s metaforou „přehrávání pásky“. Když máme kazetu s nahrávkou třeba Mozarta, budeme očekávat, že při novém spuštění se z reproduktoru ozve opět Mozart v témže provedení – nikoli Mozart v provedení jiném, nikoli jiné Mozartovy skladby, a už vůbec ne něco, co ani není Mozart, třeba Gott. Gould říká: v evoluci to neplatí. V dnešní biosféře co do bohatství forem a biotopů jasně vévodí členovci a obratlovci, a pochopitelně je také poznamenána objevením se člověka. Přetočme však pásku na začátek, tj. vraťme se do kambria a spusťme evoluci živočichů nanovo, a může se stát, že se tady objeví fauna zcela nepodobné té dnešní; nikde není napsáno ani to, že se musí objevit inteligence podobná té naší či jakákoli jiná. Ne, Gould se mýlí, říká Conway Morris, a naváží se do něho ve dvou knihách. Jistěže různé druhy náhody roli hrají, říká, ale na tom vlastně nezáleží, protože evoluce je sbíhavá (konvergentní) a snad také cílená, a tak směruje sice nesčetnými cestami, ale vždy k týmž cílům. Bujnost života je usměrňována a omezována k několika jedině možným výsledkům: „Zajímá nás nikoli původ,
5
předurčení nebo osud té které linie, nýbrž pravděpodobnost, že se objeví jistá vlastnost, třeba vědomí. Skutečnost sbíhavosti naznačuje – použijeme-li Gouldovu metaforu –, že můžeme přehrávat pásku kolikrát chceme, inteligence se objeví určitě.“ (1998, 14) Jako opsané z Engelse (ale necituje ho). První kniha, Tyglík stvoření (1998), s výjimkou ideologických výpadů proti Gouldovi, je vlastně poutavým pokračováním Goulda po deseti letech: předvádí nám další naleziště z Ameriky, Grónska a Číny a přináší nové interpretace starších nálezů. Více teoretická je kniha druhá Jak to život řeší. Nutnost člověka v prázdném vesmíru (2003). Obě knihy řeší v divném propletenci hned tři zajímavá a často probíraná témata, je však zarážející, že tak jako v případě Engelse autor téměř nikdy neodkazuje na své myšlenkové předchůdce. Prvním tématem je antropický princip: vesmír nutně musí mít ty vlastnosti, které má, jinak by se v něm nemohl objevit jeho pozorovatel, tj. člověk. Conway Morris podmínky zjemňuje pro objevení se života: kdyby velké planety byly blíž k Slunci, kdyby kolem Země nekroužil neobvykle velký Měsíc, kdyby vše nebylo tak, jak to pozorujeme…, nikdy by se zde nemohl objevit život, a kdyby ano, nemohl by se dopracovat k inteligenci. Těch „kdyby“ je tolik, že nejsou splněny nikde jinde, a tak se lze právem domnívat, že jsme ve vesmíru sami. Kdyby se však přece jen někde život objevil, bude nutně založen na DNA, proteinech, buňkách atd. a dospěje k inteligentním bytostem, které sice možná budou mít jiný počet prstů, ale v podstatných věcech se budou podobat nám… Všechno už bylo naformátováno počátečními podmínkami.4 Říká to dokonce přímo – už v kambrijské fauně byl přítomen člověk: vrhá stín až do kambria.5 Z antropického principu vyplývá autorovi druhý princip – ortogeneze, tj. vývoj věcí „směrem k…“ Je zajímavé, že nikde nezmiňuje tradici tohoto učení, které má dlouhou tradici zejména ve Francii (např. Lamarck 1809, Teilhard de Chardin 1993), ale také např. v hegeliánském a marxistickém učení. Conway Morris upozorňuje zejména na konvergenci tvarů. Když se nějaké zvíře rozhodne vrtat v zemi, končí u něčeho, co vypadá buď jako krtek nebo jako žížala; podobně to platí třeba pro obyvatele vodního sloupce, sedimentů, létavce a obyvatele dalších biotopů. Adaptace na jistý typ prostředí neomylně vede k malému počtu jasně rozpoznatelných tvarů; podobně jako prostor vesmíru je obsazen hvězdami jen řídce, i prostor možných tvarů vždy znovu konverguje k několika atraktorům. V pozadí tedy mohou existovat obecné zákonitosti, jejichž poznání nám ukáže, že náš učebnicový bod 2 zmíněný na samém začátku neplatí, evoluce je zákonitě sbíhavá stejně jako ontogeneze. Na genech, které nepochybně existují a po svém si mutují, nijak nezáleží: s nejrůznějšími sadami genů se nakonec linie vždy dopracují ke stejným koncům. Všechny cesty vedou do Říma, proto „se nebudeme klanět nadřazenosti genů.“6
4
Srovnej s optimismem S. Kauffmana (2004) který se domnívá, že život ve vesmíru raší kde to jen jde. Pokus o kostrbatou parafrázi raných církevních otců: text Starého zákon je předzvěstí příchodu Krista a dochází svého naplnění až s jeho příchodem, ale to se ozřejmí teprve z evangelií. Kristus tak vrhá svůj stín až k počátkům světa. 6 V originále je ten obrat víc zvukomalebný: „genuflection to the primacy of the gene“ (2003, 323) 5
6
Tím se dostáváme ke třetímu myšlenkovému okruhu, který Conway Morris kupodivu také nezmiňuje, k tzv. biologickému strukturalismu, jehož hlavním představitelem je B. Goodwin (např. Webster & Goodwin 1996). Stručně řečeno, biologické tvary jsou něčím, co je dáno „fyzikou živého“; jejich počet je omezen a vznikají opakovaně, jsou-li splněny jisté podmínky. Příkladem mohou být krystalové struktury, kterých je jen několik typů, nebo chemické prvky, kterých je sice více, ale konečný počet: nelze myslet třeba prvek, který by se vtěsnal mezi železo a kobalt. Také chemické sloučeniny bývají diskrétní: směs kyslíku a vodíku může mít „evoluci“, jejíž výsledkem je – podle podmínek prostředí – voda, peroxid vodíku, radikál HO; chemik by možná přišel s něčím dalším, ale o mnoho víc alternativ není. V rámci tohoto myšlení evoluce například nemůže vytvořit čtyřnohé „anděly“: zachce-li se některým čtyřnožcům létat, musí na to použít pár stávajících končetin a běhat po dvou – končetiny navíc nejsou v této „fyzice“ přípustné. Vidíme tedy, že v jistých kruzích existuje dost velká míra nespokojenosti s většinovou představou evoluce plácající se odnikud nikam, zcela ovládané z virtuální úrovně genů. Co je ještě důležitější, všechno to úsilí by se rádo vymanilo z historického područí darwinismu a vtisklo evoluci řád. Jde jim o to vrátit jí status řádné vědy, kterou s Darwinem ztratila (viz výše Rádl) a dnes ho drží jen jaksi na zapřenou – skrze neodarwinistickou teorii. Než se dostaneme ke Carrollovi, ještě jedna odbočka, tentokrát k jedné z odnoží darwinismu, která už před sto lety předjímala evodevo. E. Haeckel byl nadšeným propagátorem Darwinova učení na kontinentu a výborným znalcem živočišné morfologie. Nijak nezpochybňoval rozbíhavý charakter evoluce a svůj zájem soustřeďoval na povstávání tvarů. Jedním z mnoha jeho nápadů byl tzv. základní biogenetický zákon, který tvrdí, že ontogeneze opakuje fylogenezi. Jinými slovy, v průběhu embryonálního vývoje se opakují „nižší“ stadia, kterými kdysi daná linie prošla v evoluci: člověk tak prochází stádiem prvoka, jednoduchého červa, segmentovaného červa, kopinatce, ryby, plaza, a konečně savce. Tedy sice rozbíhavá evoluce ve stylu Darwina, ale s pamětí dávných dob a prošlých cest, není dovoleno jít jinudy než cestou proklestěnou předky. Hráči si pamatují, jak se hrálo a jak se má hrát. Haeckelův zákon už dávno nikdo neuznává, přece však z něho zbyla dost dlouho jakási molekulárně-biologická sedlina, vycházející z představy, že v pozadí jakéhokoli znaku stojí speciální gen, zápis pravidel právě této „hry“. A tak ještě před 30 lety se mělo za to, že každá druhová linie vypadá tak jak vypadá proto, že si nasbírá jedinečné soubory jen jí příslušejících genů. Čím „vyšší“ druh živočicha, tím víc genů, a to genů typických jen pro tento druh. Budeme-li za „gen“ považovat úsek DNA přepisovaný do RNA a pak překládaný do proteinu, pak bakterie jich má asi 3000, kvasinka 8000, moucha nějakých 15000, no a člověk, to dá rozum, jich musí mít aspoň sto tisíc. Člověk a tur mají sice zhruba genů nastejno, ale množina to musí být zásadně jiná – jen se podívejte, jak rozdílné podoby to jsou. Každý druh tedy vleče svůj kufřík se speciálními nástroji, tak jako dnešní opraváři: nepokoušejte se servismanovi automatických praček značky AX jeho výstavní kufřík plný blýskavého
7
chrómu ukrást. K ničemu by vám nebyl, pokud se zrovna nechcete vrtat v automatické pračce, a to právě této a žádné jiné značky.7 Tato představa se koncem 80. let zhroutila, s nástroji se to má jinak. Na rozdíl od zmíněných specialistů snad každý z nás má doma bedýnku s „univerzální“ sadou nástrojů, se kterou se dá rozebrat (někdy i smontovat) vypínač i počítač, kohoutek, zámek ba i budík, stlučete s ní kolíbku i rakev, nasadíte topůrko či kosiště. V bedýnce se obvykle válí kladivo, kleště, nějaké ty šroubováky a pilka, kus drátu a skládací metr – takových 20 položek, podobných v každé domácnosti. Moje bedýnka se moc neliší od té, kterou měl můj vesnický děda, akorát ten se s nimi ještě nevrtal v počítači ani ve vypínači (kosu i sekeru nasadit, to teda uměl!). I speciálnější nástroje jsou vlastně dost podobné a zaměnitelné: sedláci po světě používají různé kosy (i česká a slovenská se liší), ale umíš-li se ohánět jednou, zvládneš to záhy i s ostatními. A tak je to i s nástroji genetickými – o tom píše Carroll a já nehodlám zde vykládat obsah jeho knihy, jen shrnu: Nejprve se ukázalo, že živočichové se v počtu genů liší jen málo – všichni jich mají v rozmezí tak 15-30 tisíc8 – navíc jsou si ty geny (a proteiny z nich vzešlé) do velké míry podobné, takže se mohou zastupovat. K zajištění samotného fungování jich potřebují všichni nastejno (dýchat nebo syntetizovat to i ono přece musí každý) – asi tisíc. Zbytek genů kóduje proteiny zapojené do úžasně komplikované a neustále se přestavující informační sítě. Tyto geny a proteiny patří k velmi konzervativním rodinám a fungovaly zřejmě už za kambrijské exploze – jen pochody, do kterých se pletou, jsou často jiné, jak čas přináší nové výzvy v podobě vypínačů a počítačů. Nástroje stejné, výtvory – tj. podoby nositelů – se mění, to je hlavní odkaz Carrolovy knihy i jeho knih speciálnějších.9 Soudím, že v roce dvojího Darwinova dvojitého výročí (narodil se v r. 1809, kniha O původu druhů vyšla 1859) a ani později se „druhé učebnicové“ pravidlo rušit nebude a evoluce bude nadále vnímána jako proces historický. V tom případě nutno zodpovědět otázku: kdo je tím mistrem, který bere nástroje do ruky a staví – podle prastarých plánů, podle nedávno nabyté zkušenosti, nebo zkouší cosi nového? Ať se totiž přikloníme ke kterémukoliv z předvedených názorových proudů, jakoby ani nešlo o život: automaticky se předpokládá, že živé bytosti jsou jakési automaty, naprogramované… a následuje líčení jak a proč. Pokusme se zastavit u tohoto paradoxu. Pro začátek si řekněme, že mohou existovat dlouhé nevětvené řetězce znaků z jakési abecedy (tj. konečného počtu znaků; extrémem je dvojková soustava „nul a jedniček“, na kterou se všechny takové řetězce dají jednoduchým algoritmem převést). Každý řetězec může představovat číslo, program, anebo text; čísla nás nezajímají, zůstaneme u posledních dvou: jaký
7
Za našeho pobytu v Anglii postihla naši Felicii porucha, i zavolal jsem mechanika z nejbližší garáže. Ten se podíval pod kapotu a prohlásil: „Vypadá to všechno jako ve volkswagenu, ale chce to navíc speciální testovací program pro škodovky, a ten já nemám.“ A tak jsem musel nechat auto odtáhnout 50 km do nejbližšího Škodaservisu. 8 Kupodivu, ač to zde není zcela k věci, nelze nezmínit, že podobný počet genů jako člověk mají i nenápadné plevely, třeba huseníček či řeřicha. 9 Odkazuji také na výbornou učebnici Davidsonovu (2006) a pochopitelně na obrovskou záplavu vědeckých publikací – ty si ale už dohledejte sami.
8
je rozdíl mezi programem a textem, mezi reakcí na programové příkazy10 a čtením? Rozdíl mezi programem a textem si definujme takto: program je napsán ve speciálním kódu (programovacím jazyce); může být rozpoznán strojem-zařízením k tomu účelu postaveným, a stroj bude podle programu řídit své chování. Takové stroje lze vyrobit ve velkých sériích („klonech“) a s daným programem budou všechny zacházet, a podle něho se chovat, zcela shodně. Text naproti tomu je napsán v přirozeném jazyce a musí být čten, tj. interpretován čtenářem (člověkem) – interpretace závisí na jeho individualitě, a tak se i u těch nejjednodušších textů budeme setkávat s různými druhy porozumění, v závislosti na věku, pohlaví, vzdělání, míře, s jakou vládne jazykem atd. atd. Molekulární genetika, od které se neodarwinistické myšlení odvíjí, je plná termínů převzatých z jazykovědy – přepisy, překlady, editace, překlepy, vynechávky, čtení – to vše tam najdeme. Hodně se mluví také o „genetickém textu“, při bližším pohledu se však ukáže, že o žádné texty (ve smyslu, jak jsme si je definovali výše) nejde. Myslí se tím programy, které řídí tělesný „wetware“,11 a řídí dokonce i jeho pomnožování, „výrobu“. Živá bytost je tedy automat – počítač ovládaný genetickým programem; jak vypadá, jak se chová a do jaké míry zvládá výrobu mašin sobě podobných, závisí na kvalitě „systému“, tj. souboru programů, které má k dispozici a které jsou spuštěny. Vnější i vnitřní prostředí může „klikat“ na klávesnici tohoto automatu a v odezvu se budou spouštět i programy jiné, ale jen ty, které na „disku“, tj. v genomu, už jsou. Není-li některý potřebný program nalezen nebo je porušen, dojde k poruchám či zhroucení systému, nedojde k produkci nových automatů a tedy ani k předání příslušného softwaru do nové generace. Tomuto odhazování vadných automatů a množení těch zdatných se říká přírodní výběr. Všechno je tedy strojové a tudíž popsatelné přísně vědecky – v tomto světě. Jak jsme viděli výše, historie se do této mašinérie vkrádá ze světa jiného – kvantového: odtud vyhřezávají prapodivné věci, které v tom našem světě interpretujeme jako náhody – jediné to příčiny, že se naše programy – a tím i automaty podle nich postavené – budou měnit; dále už viz Monod. Tato „lineární biologie“ (Neubauer 2008) založená na jednorozměrných řetězcích programového zápisu, a od ní odvozená teorie neodarwinismu je hlavním proudem vyučovaným na školách. Jaképak čtení! Čtení, tj. umění interpretace textů, je doménou „těch druhých“ věd, humanitních, které „zatím ještě“ nezvládly svůj přerod v (přírodo)vědu, a kdyby nakrásně i ano, zabývají se věcmi příliš lidskými, aby se jejich výsledky daly rozumně využít v poctivé přírodovědě, jakou je molekulární genetika. Celá ta jazykovědná hantýrka i ohánění se historií jsou přece „jen“ takové metafory, které s opravdovou jazykovědou ani historiografií nemají nic společného. Pokusil jsem se naznačit, jak by to mohlo vypadat, kdyby přece jen ano (Markoš 2000, Markoš & Hajnal 2007), ale jsem biolog a nemusím do věcí tolik vidět. Nastavme proto zrcadlo učebnicovým pravdám molekulárně genetickým pravdami z učebnice hermeneutické od našeho předního teologa P. Pokorného (2005). Na metaforu jsme si už
10 11
Program execution je to anglicky, ale jak to říct česky, chci li rozlišit od čtení? Slepenina z angl „wet“ – vlhký a „hardware“ – železářství či zbroj anebo nověji hardvér.
9
dávno zvykli, zkusme spolknout také alegorii života založenou na výkladu textů.12 Jedno jakých textů, ale nejvíc jsou v tomto směru pochopitelně proprané texty biblické – pracuje na nich mnoho lidí už po celá staletí, a ztělesňují všechny hlavní problémy hermeneutiky: výklad a porozumění textům přeneseným z jiných kultur, z dávné minulosti anebo z jiných jazyků, a navíc často v mnoha mutacích z dané kultury, doby i jazyka.
Připusťme pro tuto chvíli, že živáčkové nejsou automaty a že jejich genetický zápis představuje text, který je jim číst, a na základě jeho pochopení se zařídit v neustále se měnícím světě. Text je to prastarý – až z kambria – a je neustále konzultován, a to celou komunitou buněk současně (velmi zbožné společenství, když se budeme držet naší biblické alegorie).13 Za tak dlouho dobu se v jednotlivých kmenech a liniích, které se vypravily zabydlet Zemi jim zaslíbenou, děly s textem i s jeho čtenáři nejrůznější věci. Z textu ze ztratily věty či celé kapitoly, u jiných byl naopak zmnožen a jednotlivé kopie se vyvíjely po svém, některým pasážím se přestalo rozumět nebo se začaly interpretovat jinak, protože také jazyk uživatelů se vyvíjel (v každé linii jinak), obohacoval se o zkušenost jedince s měnícím se světem, a také o historickou zkušenost všech generací předků. Textové nástroje se začaly používat k novým, zcela nečekaným účelům. Tak někteří s pomocí návodů a nástrojů, kterými se původně jen rozčleňovalo tělo na segmenty (děje se tak dodnes), vykoumali někteří, jak si postavit srdce nebo křídlo, jiní si s nástroji původně určenými na vysunutí článkovaného přívěsku z těla malují ornamenty na křídlech. Nestačíme se divit a spolu s Darwinem voláme: nekonečné, nesmírně obdivuhodné, překrásné. Dějiny působení textu a na text jsou úžasné, výsledkem je bohatství forem v biosféře. Evoluce jako vztahování se ke světu a k vlastní zkušenosti – tělesné, historické. Produkce variant na základě pochopení vlastní existence ve světě, a vydání se všanc přírodnímu výběru, který některé nápady bude preferovat, bláznivé a jurodivé nápady však obvykle ztrestá nebo i zahubí.14 Čtenáře – na rozdíl od hardwaru – do přírodovědy nenacpeme, ale sám proces interpretace textů vědeckému zkoumání přístupný je – činí tak sémiotika, hermeneutika a další vědy z „toho druhého“ balíku. Texty však mají mnoho rovin a na každé lze použít jiný pojmový, výkladový a studijní aparát. A teď přijde klíčové místo z Pokorného učebnice (s. 79): „Čím hlouběji sestoupíme za vypravovaný příběh nebo rozvíjenou argumentaci, tím se dostáváme k méně proměnlivé a trvalejší rovině skutečnosti. […] Čím hlouběji sestupujeme do sub-lexikální hlubiny základních vztahů a struktur, tím – celkem logicky – nalézáme méně významu.“ Čím hlouběji se zanoříme, tím vědečtější můžeme být – 12
Ale hlavně věnujme této knížce půlden – jde o 200 stran základní učebnice, snadno čitelné. Nejednoho biologa možná překvapí. 13 Snad jedinou výjimkou jsou spermie, které si sice knihu nesou, ale nenahlížejí do ní; a pak některé specializované buňky, které knihu ztratily – například červené krvinky savců. 14 Do větší hloubky problém rozvíjí Z. Neubauer v předmluvě k mé knize (Markoš 2000); něco se snad najde i v knize samotné.
10
u psaných textů skončíme třeba ve strukturalismu, u genetických v molekulární biologii – za tu cenu, že nás přestane zajímat, o čem ty texty jsou (viz též motto). Budeme produkovat vysoce kvalitní vědecké práce o drobných nuancích gramatiky (například o užití přechodníků na Jičínsku nebo o odchylkách genetického kódu v organelách) a změnách jejich struktury – za tu cenu, že se přestaneme ptát, co je život a jaký význam všechny ty námi popisované nuance mají pro čtenáře – živou bytost příslušející tomu a tomu druhu, v tom a v tom prostředí; můžeme se dokonce pojistit a prohlásit předem, že otázka významu nás nezajímá, jelikož žádný v tom není – jde přece jen o vrstvení nových a nových nanicovatých odchylek. Budeme sestavovat slovníky a srovnávací analýzu slovníků, budeme sestavovat systémy, před nimiž by starý Linné bledl závistí, a celé to bude – k čemu? Inu, dobré slovníky se mohou jednou někomu hodit – ten někdo se snad jednou pokusí odhalit, čemu vlastně rozumí živáčci, a díky tomu on porozumí jim. Ale co my, biologičtí čičmundové pinožící se celý život s gramatickými tvary jediného slovesa? Už dost, chtěl jsem jen naznačit, že směrem, který vytýčila věda s divným názvem evodevo, lze jít mnohem dál, než deklarují sami její zakladatelé. Točili jsme se většinou kolem druhého bodu naší učebnicové poučky a nevšímali nehoráznost oné první, s jejím nárokem, že ontogeneze je naprogramována. Navzdory podobným prohlášením musíme smutně a neradi uznat, že nevíme, jak v ontogenezi vznikají biologické tvary. Jak zárodek koně ví, že se má stát koněm? Příkaz „Buď koněm!“ může být nakrásně zapsán v DNA, ale to zárodek-čtenář musí napřed vědět, co to je být koněm a nebýt třeba bobrem – jinak mu takový příkaz není k ničemu. Tyto otázky se špatně zodpovídají biologům (jak postavit pokusy?) a vyhýbají se jim i filosofové – a tak tápeme v temnotách, ale nechceme si to přiznat. Je proto dobře, že lidé jako Carroll otevřeli nový prostor a je na nás, jak se v něm rozprostře naše porozumění životu. A. Markoš, září 2008 Literatura Barbieri M (2006) Organické kódy. Praha: Academia. Carroll SB (2006) Making of the fittest. DNA and the ultimate forensic record of evolution. New York: Norton. Carroll SB, Grenier JK, Weatherbee SD (2001, 2006) From DNA to diversity. Molecular genetics and the evolution of animal design. Malden: Blackwell Science. Conway Morris S (1998) The crucible of creation. The Burgess shale and the rise of animals. Oxford: Oxford University Press. Conway Morris S (2003) Life’s solution. Inevitable humans in a lonely universe. Cambridge, UK: Cambridge University Press. Darwin C (2007) O vzniku druhů přírodním výběrem. Praha: Academia. Davidson EH (2006) Genomic regulatory systems. Development and evolution. San Diego: Academic Press. Dawkins R (1998) Sobecký gen. Praha: Mladá fronta. Dawkins R (2002) Slepý hodinář. Praha: Paseka. Engels B (1952) Dialektika přírody. Praha: Svoboda. Flegr J (2005) Evoluční biologie. Praha: Academia. Gould, SJ (1989) Wonderful life. The Burgess shale and the nature of history. New York: Norton. Kauffman SA (2004) Čtvrtý zákon. Cesty k obecné biologii. Praha: Paseka. Lamarck J-B (1809 [1994]) Philosophie zoologique. Flammarion. Markoš A (2000) Tajemství hladiny. Hermeneutika živého. Praha: Vesmír; 2. vyd. (2003) Praha: Dokořán. Markoš A ed. (2008) Náhoda a nutnost. Jacques Monod v zrcadle dnešní doby. Červený Kostelec:Pavel Mervart. Markoš A, Hajnal L (2007) Staré pověsti (po)zemské. Červený Kostelec: Pavel Mervart.
11
Monod J (2008) Náhoda a nutnost. Pojednání o přírodní filosofii moderní biologie. In: Markoš A ed. Neubauer Z (2008) Lineární biologie. In: Markoš A ed. Pokorný P (2005) Hermeneutika jako teorie porozumění. In Pokorný P ed. Hermeneutika jako teorie porozumění. Od základních otázek jazyka k výkladu bible. Praha: Vyšehrad, 13-215. Rádl E (1996) Dějiny biologických teorií novověku I., II. Praha: Academia. Teilhard de Chardin P (1993) Místo člověka v přírodě. Výbor studií. Praha: Svoboda-Libertas. Webster G, Goodwin BC (1996) Form and transformation. Generative and relational principles in biology. Cambridge University Press. Zrzavý J, Storch D, Mihulka S (2004) Jak se dělá evoluce. Od sobeckého genu k rozmanitosti života. Praha: Paseka.
12
