I evoluční biologie má svou „politickou korektnost“

Proti hlavnímu proudu

I evoluční biologie má svou „politickou korektnost“
Proti hlavnímu proudu

Obsah dostupný jen pro předplatitele.
Přihlásit se můžete zde.

Pokud nemáte předplatné, nebo vám vypršelo, objednat si ho můžete zde.

Obsah dostupný jen pro předplatitele.
Předplatné můžete objednat zde.

Pokud nemáte předplatné, nebo vám vypršelo, objednat si ho můžete zde.

Zdálo by se, že „politická korektnost“ se musí vyhnout takovým vážným věcem, jako je evoluční biologie a na ni navázaná filozofie. Bohužel tomu tak není. I v nich mohou být dogmata, která jsou tak úplně mimo diskusi, že jakýkoli pokus o vybočení z hlavního proudu se trestá společenskou ostrakizací. Hlavním proudem dnešní evoluční biologie, především v anglicky mluvících zemích, je pravověrný darwinismus, tj. tvrzení, že všechen evoluční vzestup je působen přírodním výběrem. Výzkumy ukazují, že většina filozofů a vědců se označuje za naturalisty (materialisty). A právě darwinismus je význačnou složkou materialistického světového názoru, poněvadž pomocí přírodního výběru vysvětluje všechno naše vnímání a chování, city i myšlenky.

V roce 2012 vydal americký filozof s evropskými kořeny Thomas Nagel knihu, která si troufla jít proti hlavnímu proudu: jmenuje se Duch a vesmír a má provokativní podtitul Proč je materialistická novodarwinistická nauka o přírodě téměř najisto nepravdivá. Až do té doby byl Nagel jedním z nejuznávanějších filozofů a vůbec intelektuálů v USA. Ihned po vydání knihy se na něj sesypalo krupobití výčitek a pohrdání: od výtky, že zrazuje všeobecně sdílený vědecký a filozofický poklad, až po předhůzku, že je náhončím biblicky zaměřeného kreacionismu. Nagel přitom bibli vůbec nezmiňuje, dokonce se výslovně prohlašuje za ateistu. To však rozlíceným kritikům vůbec nevadilo. Stejně tak nevzali na vědomí, že i v současné biologii samé se z různých stran zvedá proti pravověrnému darwinismu odpor. Nemluvě o tom, že Nagelovo odsouzení znamená předpisovat filozofovi, co si smí a nesmí myslet. Je zřejmé, že politická korektnost, přinejmenším ve vědecky vedoucí zemi, jako jsou USA, zasahuje nejen takové oblasti jako gender nebo přistěhovalectví, ale i samu vědu, baštu racionality. I zde stojí za politickou korektností expanzivní a namyšlená ideologie.

Nemůžeme uvádět všechny směry v současné biologii, které považují princip přírodního výběru za neúplný. (Podstatný vliv přírodního výběru dnes mezi vědci nepopírá nikdo, jde „jen“ o to, jestli samojediný vysvětluje evoluční vzestup dostatečně.) Jednou z nejvýraznějších nepravověrných postav evoluční biologie není nikdo menší než objevitel archebakterií, třetí říše života – vedle říše bakteriální a říše eukaryotů, tj. rostlin a živočichů. Tímto objevitelem je Karl Woese (1928–2012), americký biofyzik a mikrobiolog. Woeseho článek z roku 1977, ve kterém novou říši definoval, se co do důležitosti považuje za srovnatelný s prací Watsona a Cricka, v níž popsali strukturu DNA, i s dílem Charlese Darwina.

Newtonovská fyzika v převleku molekulární biologie

Nás zde zajímají Woeseho myšlenky, které se týkají evoluce. Koncem 20. století byla v zásadě uskutečněna vize molekulární biologie. Zdálo se, že jsme zahlédli základní plán živého světa a že k doplnění zbývají už jen detaily. Biologie se v 19. a 20. století vyvíjela v redukcionistickém duchu klasické fyziky, jejíž éra však skončila už okolo roku 1900. Pro newtonovskou, předkvantovou fyziku vlastně živý svět v zásadním smyslu ani neexistoval. Byl to jen sekundární, vysoce odvozený a komplikovaný projev atomové skutečnosti. Biologie 20. století se tak octla v podivné pozici, kdy se podle deterministického newtonovského modelu formovala ještě v době, kdy fyzika se s ním už rozloučila. To sice bylo požehnáním pro řešení problémů, které snesou reduktivní přístup, ale mělo to ten nebezpečný důsledek, že redukcionistická perspektiva prosákla biologií vůbec. Molekulární biologie úplně změnila intuitivní chápání života i na straně veřejnosti. Molekulárně-biologický pohled určil, jak se bude biologický výzkum organizovat a finančně podporovat.

Tímto stadiem si biologie musela projít (a dosud prochází), je to však přechodné stadium, poněvadž redukcionistické pojetí života se ukazuje jako neúplné. Existují jasné náznaky, soudí Woese (a my ještě ukážeme, které to jsou), že biologie 21. století se bude víc a víc zabývat komplexní organizací živých bytostí. Organismus se kontinuálně obnovuje, vyrovnává poruchy, regeneruje a vrací se k původnímu směru, když je z něho vychýlen. Představuje odolný útvar v neklidných tocích látek a energie a tuto stabilitu mu propůjčuje jeho systémové a nelineární uspořádání.

Evoluce jako komplexní dynamický proces je přerušovaná v tom smyslu, že v jejím průběhu se vyskytují kritické body, kdy dochází k jakoby fázovým přechodům, tj. k drastickým změnám v charakteru systému (fyzikálním předobrazem fázového přechodu je náhlé zamrznutí vody při –1 ºC). Evoluční novinky jsou důsledkem „nelineárních“, neaditivních mechanismů, které jsou typické pro komplexní systémy. Hlavní evoluční skoky či kritické body byly především tři, které mají mnoho společného: vznik schopnosti „přeložit“ informaci z genů do bílkovin, vznik mnohobuněčnosti a vznik lidské řeči. Všechny tyto skoky znamenají vynoření vyšších úrovní organizace, které s sebou přinášejí kvalitativně nové vlastnosti. Jde o vlastnosti, které nejsou plně předpověditelné a které nejsou popsatelné redukcionistickými pojmy a redukcionisticky vysvětlitelné.

Darwinismus automaticky počítá se situací, kdy se vlastnosti organismů přenášejí v rodových liniích z rodičů na potomky. U mikroorganismů je však úplně běžný způsob předávání genetické informace nejen „shora dolů“, nýbrž i „horizontálně“, mezi jedinci a celými velkými skupinami v jediné generaci. Nesčíslní jedinci z říše mikrobů (archebakterií, bakterií, virů atd.) si jako složky mořského mikroplanktonu navzájem vyměňují součásti své genetické výbavy a obohacují jimi své funkční schopnosti. Mikroorganismy mají pozoruhodnou schopnost rekonstruovat své genomy tváří v tvář silným zátěžím: přisvojují si či vydávají geny podle potřeby dané požadavky prostředí. Například vznik rezistence bakterií lidského trávicího ústrojí vůči antibiotikům je zčásti způsobován právě horizontálním přenosem genů. Woese označuje fázi před darwinovským přechodem za „očividně lamarckistickou“, tj. za něco, co pravověrný darwinismus zásadně vylučuje. „Konvenční spojování Darwinova jména s evolucí tak považujeme za politováníhodné, poněvadž se musejí uvažovat i jiné možnosti.“ Nabývání nových genů v jediné generaci horizontálním přenosem má také daleko k darwinistickému principu postupných pomalých evolučních změn. „Mutace týkající se jednotlivých stavebních kamenů DNA obvykle jen modifikují stávající geny a funkce. Nabývání nových genů a funkcí vyžaduje mechanismy jiné. V tomto smyslu se dá horizontální přenos genů, spolu se zdvojováním genů nebo genomů, hybridizací a dalšími mechanismy získávání genů považovat za evoluční mechanismus, který zpochybňuje novodarwinovské paradigma.“ Teprve dosažení jistého stupně komplexnosti organismu, přesnosti genetického kódu a přesnosti enzymů si vynutilo „darwinovský přechod“, kterým začal být vertikální přenos vlastností z rodičů na potomky už nutností. Tím začala fáze darwinovské evoluce, ve které se významně uplatnil výběr mezi jedinci téhož druhu.

Svět pod mikroskopem: Staphylococcus pyogenes. - Foto: Profimedia.cz

Rozdíl mezi myší a slonem

Nezávisle na pracích Woeseho a jeho školy doplňuje a koriguje pravověrnou darwinistickou teorii jiný směr současné biologie. Ten zdůrazňuje, že existují i jiné zdroje utváření kromě přírodního výběru – obecné biofyzikální zákonitosti, vnitřní pravidla výstavby složitých systémů a nutnost vyplývající z procesů, kterými se tvoří embrya. Jestli omezujeme nějaký spontánní proces z více stran, začínáme mu dávat podobu, formu. Existuje řada fyzikálních, chemických, dokonce i matematických principů, které omezují organismus natolik detailně a netriviálně, že můžeme mluvit přímo o jejich tvůrčí povaze. („Triviálním omezením“ by byl například fakt, že hybnost letícího ptáka je rovna součinu jeho hmotnosti a rychlosti, ale to není ze strukturálního hlediska příliš zajímavé.) Jako názorný příklad netriviálních fyzikálních důsledků mohou sloužit tzv. alometrické zákonitosti ve stavbě těla obratlovců. Tělesná hmotnost savce nebo ptáka rozhoduje o velmi mnoha parametrech organismu. Malé druhy savců mají relativně velký povrch, ztrácejí relativně mnoho energie a musejí mít vysokou intenzitu metabolismu na jednotku hmotnosti ve srovnání s velkými druhy. Jejich srdce tepe rychleji, střevo pulzuje čileji, červené krvinky i jedinci sami umírají dřív. Na druhé straně mají malí savci příznivý poměr mezi hmotností a opěrnými a pohybovými strukturami. Když to řekneme ve zkratce, myš je balíčkem čile metabolizujících útrob na tenkých nožkách, slon je obrovskou kosterní a svalovou konstrukcí s relativně malými útrobami. Jakmile obratlovec z důvodů historických a ekologických obsadí v přírodě určitou „niku“ a „zvolí“ určitou velikost těla, musí se tomu celá jeho tělesná stavba na základě fyzikálních principů přizpůsobit.

Listouchá myš Darwinova, Mus darwinii. - Foto: Profimedia.cz

Jiným dobrým příkladem fyzikálních omezení je schopnost vyrovnávat vynucené výchylky čili stabilita. V experimentech na myších se ukázalo, že nejvyšší zdatnost mají kmeny nebo jedinci, kteří dovedou optimálně tlumit kmity vyvolané vlivy prostředí. Optimální tlumení zde znamená jistý střed mezi přílišnou zatlumeností a mezi přílišnou rozkmitaností. V regulační teorii je možné optimální tlumení definovat matematicky bez ohledu na konkrétní hmotné soustavy. Je pak velmi pozoruhodné, že takto předem definovanému číselnému optimu skutečně odpovídá nejvyšší zdatnost reálných živočichů. Oba příklady ukazují, že přírodní výběr musí respektovat určité nutnosti, na které nemá vliv, poněvadž plynou z fyzikálních zákonitostí.

O evolučních novinkách se rozhoduje během tvorby embrya, poněvadž co se nestane tam, to už se v dospělé fázi „nedožene“. Embryonální procesy však vytvářejí některé fenotypy (= vnější vzezření) snadněji a některé naopak přibrzďují. Příkladem takového embryonálního tlaku je výběr zaměřený na vnitřní integraci embrya, nezávislý na prostředí: každá mutace, jestli má její nositel přežít, musí být ve shodě se stavem výstavby embrya „proti proudu“ i „po proudu“.

Všechny tyto biofyzikální a embryonální faktory jsou na prostředí nezávislé a vykonávají „vnitřní“, tj. nedarwinistický výběr. Výsledkem je, že variabilita fenotypů, na kterou může působit klasický přírodní výběr, je už předem zčásti potlačena, zčásti podpořena. Je pozoruhodné, jak se pravověrní darwinisté zavádění dalších evolučních tvůrčích principů kromě přírodního výběru důsledně brání, i když jde zase o fyzické jevy, které by mohly pomoci řešit úkol evoluce fyzickými silami. Část tohoto odporu plyne z metodologické obtížnosti zavádění strukturálního hlediska, část je však nepochybně dána tradicí a bezmeznou úctou k Darwinovi osobně.

Výmluvným příkladem biofyzikálně podmíněné tvorby je tzv. sebesestavování a sebeorganizace – buněčnými organelami počínaje a koloniemi sociálního hmyzu konče. Sebesestavování je proces ne nepodobný skládačce puzzle, ve kterém neuspořádaný soubor nějakých jednotek vytváří organizovanou strukturu jako výsledek místních interakcí mezi složkami samotnými, bez řízení zvenčí. Tímto způsobem vznikají buněčné membrány, dvojitá šroubovice DNA nebo sbalování bílkovinných molekul. Podobně jako sebesestavování nevyžaduje ani sebeorganizace centrální řízení „svrchu“, ale na rozdíl od sebesestavování potřebuje přívod energie zvenčí, a jestli přívod energie ustane, sebeorganizační pořádek se rozloží. Vnější zdroje sebeorganizace nejsou uspořádávající silou, ale jen jistým omezením. K sebeorganizaci tedy nepatří darwinistická adaptace na prostředí, poněvadž ta souvisí s působením zvnějšku. Současný pokrok v zobrazování buněk zaživa nám poprvé v historii umožnil přímý pohled na sebeorganizování buněčných organel. Časové přechody mezi jednotlivými útvary zde někdy nejsou postupné, ale ostré. Sebeorganizace je pravděpodobně při utváření, udržování a funkci buněk mnohem častější, než se dosud předpokládalo. Sebesestavování a sebeorganizace zajišťují, že se buňka např. nemusí starat o vrcholně důležité sbalování bílkovin: stačí určit primární strukturu bílkovinné molekuly a sbalení se provede samo na základě fyzkálně-chemických zákonitostí. Také geny mohou využít těchto mechanismů jako svých nástrojů a nemusejí detailně specifikovat výsledný tvar výslovným řízením. Elementární mnohobuněčné struktury evolučně raných organismů a embryí – trubičky, dutiny, segmentace – se dají vysvětlit jako bezprostřední důsledek fyzikálních sil. Výzkum sebesestavování a sebeorganizace se naplno rozjíždí jak v laboratořích, tak v oblasti matematického modelování na počítačích. Sebeorganizační procesy už byly prokázány nejen v chemii, fyzice a buněčné biologii, ale i v ekologii a sociobiologii. Sebesestavování a sebeorganizace evidentně představují vůči přírodnímu výběru samostatný princip a už jen ony samy pravověrný darwinismus činí problémem.

Pravověrný darwinismus musí čelit mnoha dalším kritikům

Ve druhé polovině 20. století vznikl v Německu doplňující pohled na organismy a jejich evoluci pod názvem „konstrukční morfologie“ (W. Gutmann, N. Schmidt-Kittler, K. Vogel aj.). Základní myšlenkou je právě důraz na autonomní biofyzikální principy výstavby organismu, které nevyplývají ze vztahu organismu k prostředí. Zdá se, že německá biologie se vzpamatovává z šoku, který německý Zeitgeist utrpěl zločiny nacismu a porážkou Německa ve 2. světové válce. Jak to vtipně komentoval Stanislav Komárek, na pancířích západních vítězů tehdy na evropský kontinent vstoupila nová filozofie – anglo-americká. Ta se jak známo ráda drží pozitivisticky při zemi a je nepřátelská vůči velkým spekulacím. Snad i renesance německého stylu biologicko-filozofického myšlení přispěje k rozšíření úzkého obzoru darwinismu. I díky ní můžeme doufat, že v 21. století už přestane být kritika ortodoxního darwinismu skandální.

Všechny směry, o kterých jsme v tomto článku mluvili, však mají s darwinismem jedno společné: všechny jsou konvenčně biologické, tj. studují živé bytosti jen zvenčí, „ve 3. osobě“. V divadle života se novověcí biologové (na rozdíl od svých antických kolegů) usadili za scénou: zkoumají, jak se na jevišti dělá hrom a co otáčí točnou, smysl hry je však nezajímá. Život je ovšem velmi podstatně charakterizován niterností, schopností prožívat „v 1. osobě“. Tuto stránku dnes přenechává biologie v podstatě filozofii, ale to už by bylo téma na jinou rozpravu.

Jiří Vácha