Pod pojmem zánik druhů si většinou vybavíme hromadná vymírání vinou  změněného prostředí a nějaké katastrofy. K vymírání druhů docházelo a dochází ale také „jen tak“. Dnes jsou na řadě různé žáby a mnohdy ani netušíme proč. Co je to, co odsuzuje organismy k záhubě? 

Zvětšit obrázek

Královna Alence: "Abys zůstala na místě, musíš stále běžet, jak jen to dovedeš.“ (Kredit: John Tenniel, ilustrace z knihy Lewise Carrolla, Through the Looking-Glass, 1871)

Už čtyřicet let zásluhou amerického biologa Leigh Van Valena víme, že vymření druhu, nezávisí na tom jak je „starý“.  Ať už jde o druh honosící se ve vitrínách miliony let starými fosiliemi předků, nebo o evolučního benjamínka, oba mají stejnou „šanci“ vymřít. Jakoby tu žádné zkušenosti „starých mazáků“ s již dříve natrénovaným přizpůsobováním se změnám prostředí, nehrálo žádnou roli. Tento poznatek nedává vědcům klid a stále se snaží do něj vnést jasno. Nyní se jím zabývali na University of California v Berkely. Šli na to tak trochu oklikou. Položili si otázku, jak velkou roli v tom hraje „štěstěna“.  Aby jejich výsledky nezkreslovaly banality, jako je vliv člověka, vzali to zeširoka a posvítili si na celé kenozoikum, tedy dobu, kdy se rozpadlá  Gondwana sunula na sever a kdy se při nárazu do Laurasie tvořily Alpy a Karpaty a na opačném konci zeměkoule zase Himaláje, Pamír a Hindúkuš. Jde o dobu krátce po masívním křídovém vymírání, v němž vzali za své mořští plazi a dinosauři a kdy při střídajících se dobách ledových a meziledových začali mít navrch savci a ptáci.

V článku, který vyšel předevčírem  v časopisu  Science Express Quental a kol. Popsali vymírání devatenácti skupin savců. Rozhodující kriteriem pro výběr zvířat bylo, aby měla bohatý fosilní záznam. Zda druh už vyhynul, nebo zda, jako je tomu v případě koní, slonů a nosorožců, kteří mají své „zlaté časy“ již za sebou, nehrálo roli. Na takto vybraném souboru pak ověřovali platnosti teorie „Červené královny“

Aby mi kolega Mihulka v diskusi za termín „červená“ nevyčinil, budu citovat něco z jeho dřívějšího článku, v němž uvedl „kolorování“ teorie na červeno, na pravou míru.  Nápad  pojmenovat hypotézu o stále stejné pravděpodobnosti vymření druhu termínem „Red Queen“ měl biolog Van Valen. Stal se tím  na poli vědy nesmrtelným. Zatímco „Law of Extinction“ (zákon vymírání, vycházející z pozorované četnosti vymírání vzhledem ke stáří druhů), nezná nikdo, pojem Red Queen zná prakticky každý. Snad nejlíp si ho pamatují překladatelé anglických biologických textů, je pro ně hodně tvrdým „oříškem“. Původně totiž jde o postavu z knihy Lewise Carrolla. Traduje se, že pohádku v níž vystupuje  postavička z šachové hry, napsal pro dívenku Alici Liddellovou, která se s ním plavila po Temži a poprosila ho, aby jí něco hezkého vyprávěl. Příběh o Alence a jejím dobrodružství Carroll doplnil kouzelnými ilustracemi a jako dárek ji poslal Alici k Vánocům. Kniha se šířila světem a dílko se dočkalo volného pokračování nesoucí název „Za zrcadlem a co tam Alenka našla“.
Red Queen je tedy průvodkyně Alenky, která jí radí, že v jednom podivném místě -  ve světě za zrcadlem (ke se pohybuje zem) musí běžet, aby zůstala na místě a nezaostala. A právě tuto pohádkovou scénu Van Valen použil jako paralelu toho, co mu vycházelo z dat jeho fosilních záznamů – že totiž tvorové se musejí neustále finišovat k novým a novým vylepšením, jinak z dané lokality mizí.  Malér Valenova přirovnání tkví pro ne-Angličany v tom, že pohádkový děj operuje s šachovou královnou z doby Viktoriánské Anglie, kdy se hrávalo s bílo červenými figurkami. Pro  zbytek světa je proto spojení červená královna zavádějící. Překládat Red Queen jako „Červená královna“ je tudíž nesmysl, protože u nás to znamená “Černá královna“, a nebo ještě lépe - „Šachová královna“.  Chybujících bylo a je tolik, že se všude píše již jen o královně červené. A protože proti větru ne radno cokoli činiti, i my zde budeme operovat s termínem teorie červené královny. 

Asi nejvíce jí proslavil Matt Ridley svým lapidárním podáním výhod sexu. Zní to jako vtip, ale sex je opravdu tím, co umožňuje živočichům širokou variabilitu a  větší schopnost odolávat atakům  parazitů a změnám životního prostředí. Jinak řečeno – sex jako nástroj široké možnosti kombinace vhodných genů, dovoluje pronásledovaným v závodě připomínajícím běh o život, zaspurtovat a své pronásledovatele na chvilku setřást. Pohlavní rozmnožování není vlastně nic jiného, než genetický „úprk“. A jako takový do teorie Červené královny také patří.

Za jedno z prvních potvrzení platnosti teorie se považují zvyklosti novozélandského sladkovodního plže druhu Potamopyrgus antipodarum. Je schopen jak pohlavního, tak nepohlavního množení. V lokalitách, kde ho masově týrají cizopasní červi, se uchyluje k sexu a množí převážně pohlavně. V bezpečných jezerech, kde ho motolice neohrožují, považuje sex za trapnou zbytečnost a množí se nepohlavně.

U pohlavně se rozmnožujících párů nejde jen o náhodné kombinace genů. Částečně to mají aktéři pod kontrolou. Než k aktu dojde, většinou se pozorují, posuzují a ke spojení dochází až „po zralé úvaze“ a posouzení  nějakého parametru, který jim připadne jako důležitý. 

Před třemi roky se jinému kolektivu anglických vědců podařilo platnost hypotézy Červené královny potvrdit i na nižších organismech. Pokusně nechali běžet evoluci v kolektivu bakterií a fágů. Obě strany se vzájemně napadaly a přizpůsobovaly svému protihráči. Stejnou evoluční hru pak nechali hrát i bakterie, které genetickou manipulací připravili o schopnost na strategii fágů reagovat. Čtením  DNA se následně podařilo zjistit, že evoluce mezi plnohodnotnými protihráči vedla ke geneticky pestřejším populacím. Pokud mohly hostitelské bakterie reagovat na fágy, tak se jejich genom  vyvíjel dvakrát rychleji, než u těch, kteří napadali bezbranné bakterie.

I když „šnečí sex a molekulární hrátky bakterií s fágy jsou považovány za dostatečné potvrzení platnosti teorie „Červené královny“ a  že tedy motorem evoluce je závod ve zbrojení, dalo se tušit, že se vědci budou pokoušet ověřovat, zda to platí i pro savce. A právě o tom je nejnovější článek  vědců z  University of California v Berkely. Zjišťovali, zda zvířata a rostliny mohou mizet „ze scény“ jen tak, dílem nešťastné náhody, nebo zda v tom má kromě zhoršujícího se životního prostředí, prsty i Červená královna.  I když konkrétní příčiny vymření druhů zůstávají nejasné, vědci dospěli k  závěru, že osud mizejících savců není jen záležitostí toho, co by šlo nazvat smůlou, nebo hloupou náhodou. Důležitým faktorem je schopnost populace dávat vznik novým formám. 

Charles Marshall a Tiago Quental z UC Berkeley to zjistili sondou do minulosti. Téměř dvě desítky skupin savců, z nichž některým jejich rodokmen sahal až do doby před 66 miliony let, a které vymřeli, nebo jsou na vymření, mají vždy něco společné. Jejich „ústup ze slávy“ je doprovázen  změnami prostředí, ale tomu vždy předcházelo zpomalení rozvoje jejich rozmanitosti. Zdá se, jakoby „zlatý věk“ diverzifikačního rozletu trval jen do doby, než druh dosáhne maxima využití úživné kapacity daného životního prostředí. Pokud se mu takové mety podaří dosáhnout, pak už jen stačí, aby se poněkud změnily podmínky prostředí a tyto, jakoby „úspěchem uchlácholené“ druhy v krátké době mizí v propadlišti dějin.

Pokud mají Kaliforňané pravdu, pak by se jejich poznatek dal interpretovat i tak, že si vlastně za všechno mohou organismy samy a patří jim to. Nemají na vrcholu své slávy lenošit a zanedbávat svou rozmanitost. Pokud to platí i pro největšího predátora ze všech predátorů...

Literatura:
T.B. Quental et al.: How the Red Queen Drives Terrestrial Mammals to Extinction, Science Express, 2013
Marshall and Quental: Evolution 2013,  Snowbird, Utah