Proč evoluce není dokonalá

Většinou se zdá, že evoluce odvádí docela dobrou práci a vytváří živočichy s adaptacemi, které jim pomáhají přežít a prosperovat. Někdy se však zdá, že to nedává úplně smysl.

Jednou z mylných představ o přirozeném výběru je, že evoluce v průběhu času „vybírá“ ty vlastnosti organismu, které jsou nejdokonaleji přizpůsobeny jeho prostředí. Toto nepochopení může být částečně způsobeno samotným termínem „přírodní výběr“, který vyvolává paralely například s chovatelem psů, který „vybírá“ žádoucí vlastnosti svých zvířat. Ve skutečnosti příroda ve skutečnosti nic „nevybírá“ – přirozený výběr je proces, nikoli vědomá síla.

„Výběr“ znaků pro psí plemena je zcela jiný proces než přirozený výběr. Obrázek převzat z: Jelly Dude / Flickr; CC BY 2.0

Existují dobré důvody, proč proces přírodního výběru nemusí vždy vést k ‚dokonalému‘ řešení. Za prvé, selekce může působit pouze na dostupnou genetickou variabilitu. Například gepard se nemůže vyvinout tak, aby běhal rychleji, pokud není k dispozici žádná ‚rychlejší‘ varianta genu.

Druhé, tělo musí pracovat s materiálem, který již má. Nemůže vytvořit něco z ničeho – proto jsou okřídlení koně předmětem mýtů.

Evoluce také musí pracovat s vývojovými vzorci vytvořenými u vzdálených předků a výsledky někdy vypadají velmi podivně. Člověk by si například myslel, že pro nerv, který vede z hlasivek do mozku u žirafy, je nejrozumnější zvolit nejpřímější cestu – délku kolem 10 cm. Ale protože žirafí tělesný plán vznikl u předka, který neměl krk, vede nerv po celé délce krku, kolem srdce a zase zpět – tedy čtyři metry!

Vysílání nervového impulsu z mozku do hlasivek (prostřednictvím zvratného hrtanového nervu a bloudivého nervu) u žirafy zahrnuje dlouhou okliku kolem srdce. obrázek převzat z: Vladimir V. Medeyko; CC BY-SA 2.0

A pak jsou samozřejmě případy, které nás opravdu nechávají drbat se na hlavě. Třeba jak je to s křídly u nelétavých ptáků nebo s očima u slepých hadů? A proč mají muži bradavky? Evoluce je přece o tom, že se tvorové postupně přizpůsobují svému prostředí, ne? A neznamená snad „přežití nejsilnějších“ přechod ke stále lépe přizpůsobeným tvorům? Nemohla evoluce přijít s lepším řešením? A proč tyto zvláštnosti jednoduše nezmizí?

Především je důležité si uvědomit, že ne všechny vlastnosti organismu jsou důsledkem přizpůsobení. Například některé neadaptivní, nebo dokonce škodlivé varianty genů mohou být na stejném vlákně DNA jako prospěšná varianta. Tím, že se neadaptivní gen dostane na stejné vlákno DNA jako užitečná varianta, může se rychle rozšířit v celé populaci. Jinými slovy, to, že tam určitý znak je, nemusí nutně znamenat, že je užitečný.

Některé znaky navíc mohou být prostě výsledkem náhody a šířit se v populaci prostřednictvím tzv. genetického driftu. Jak jsme viděli, DNA ve všech organismech může podléhat chybám při kopírování. Některé z těchto mutací budou škodlivé a budou pravděpodobně eliminovány přírodním výběrem. Jiné však budou „neutrální“: ani škodlivé, ani prospěšné. Většina z nich zanikne, ale některé se rozšíří v celé populaci. I když je pravděpodobnost šíření neutrálních mutací velmi malá, genetický drift je přesto významnou silou, zejména v malých populacích, protože v každé generaci dochází k obrovskému počtu genetických mutací.

Genetický drift může také vést k fixaci genů v populaci. K tomu dochází, když se všechny ostatní možné varianty genu (alely) navždy ztratí, takže zůstane k dispozici pouze jedna alela, kterou lze předat dalším generacím. Pro daný znak se pak jediná přeživší alela stává jedinou možnou variantou daného genu.