Podcast na Biologický vývoj a evoluce

Kapitoly

Mýtus o žebříku

Základní pojmy a teorie

Jak vznikl život?

Spolupráce místo boje

Cesta k člověku

Naši dávní příbuzní

Svět rostlin a živočichů

Od vajíčka k dospělci

Shrnutí

Přepis

Martin: Většina lidí si myslí, že evoluce je jako žebřík. Že se organismy postupně šplhají od "nižších" forem k těm "vyšším" a člověk je na samém vrcholu. Ale co když je to celé jinak?

Karolína: Přesně tak, Martine. Ta představa žebříku je jeden z největších mýtů. Ve skutečnosti je evoluce spíš jako obrovský, chaoticky se větvící keř. Nejsme cíl, jsme jen jedna z mnoha větviček, která prostě přežila až do teď.

Martin: Wow, takže žádný vrchol? To je docela... pokořující. Tak jak to tedy funguje?

Karolína: Jsem ráda, že se ptáš! Všechno si to rozebereme.

Martin: Skvělé. Posloucháte Studyfi Podcast.

Karolína: Než se pustíme do detailů, pojďme si ujasnit dva klíčové pojmy: fylogeneze a ontogeneze. Zní to složitě, ale není. Fylogeneze je vývoj druhů v čase – ten náš evoluční keř. Ontogeneze je vývoj jednoho konkrétního jedince od vajíčka po dospělost.

Martin: Takže fylogeneze jsou miliony let, ontogeneze je můj život. Chápu. A kdo přišel s tou myšlenkou evoluce jako první?

Karolína: No, o evoluci se přemýšlelo už dřív, ale dva hlavní hráči byli Lamarck a Darwin. Lamarck věřil, že organismy předávají vlastnosti, které získaly během života.

Martin: Jakože kdybych celý život posiloval, moje děti by se narodily svalnatější?

Karolína: Přesně tak si to představoval! Jeho slavný příklad je žirafa, která si natahovala krk za listy a tím ho prodloužila, což pak předala dál. Dnes víme, že to takhle nefunguje.

Martin: A co Darwin?

Karolína: Darwin přišel s revoluční myšlenkou přírodního výběru. Ne že by se žirafy snažily. Spíš se náhodně rodily žirafy s různě dlouhými krky. A ty s delším krkem dosáhly na víc jídla, přežily a měly víc potomků, kteří zdědili jejich dlouhý krk. Přežívá ten nejpřizpůsobivější.

Martin: Dobře, přírodní výběr dává smysl. Ale kde se ten úplně první život vzal? Z čeho vznikl?

Karolína: To je otázka za milion! Nejuznávanější je Oparinova teorie evoluční abiogeneze. To znamená vznik života z neživé hmoty.

Martin: Z neživé hmoty? Jako z kamene?

Karolína: Spíš z chemikálií. Představ si mladou Zemi. Oceány plné jednoduchých anorganických látek – taková "předbiologická polévka". Energie z blesků a UV záření způsobila, že se tyhle látky začaly slučovat do složitějších, organických molekul. To byla chemická evoluce.

Martin: Takže z polévky se stala ještě hustší polévka.

Karolína: Přesně. Pak přišla biochemická evoluce. Tyhle molekuly se začaly spojovat do řetězců, jako jsou bílkoviny a nukleové kyseliny, a shlukovaly se do kapiček, kterým říkáme koacerváty. Posledním krokem byla biologická evoluce, kdy se tyhle kapičky obalily membránou a vznikly první primitivní buňky.

Martin: Takže život začal jako taková chemická náhoda. Ale naše buňky jsou dnes mnohem složitější. Mají v sobě takové malé továrny, jako mitochondrie. Kde se vzaly ty?

Karolína: Skvělá otázka, která nás vede k další fascinující teorii – endosymbióze. Není to jen o boji a soutěžení, ale i o spolupráci!

Martin: Spolupráci?

Karolína: Ano. Teorie říká, že kdysi dávno velká buňka pohltila menší bakterii, ale nestrávila ji. Místo toho spolu začaly žít. Ta menší bakterie se postupně přeměnila na mitochondrii, která buňce dodává energii. A podobně to bylo s chloroplasty u rostlin, které vznikly z pohlcené sinice.

Martin: Takže jsme vlastně výsledek prastarého spojenectví. To je neuvěřitelné.

Martin: Pojďme teď k nám, k lidem. V učebnicích často vidíme ten obrázek, jak se opice postupně napřimuje a stává se z ní člověk. Je to tak?

Karolína: To je přesně ten mýtus o žebříku, o kterém jsme mluvili na začátku. Náš vývoj nebyl přímá linka. Měli jsme spoustu příbuzných, takových "bratranců a sestřenic", kteří prostě vymřeli. Důležité je rozlišovat dva procesy: hominizaci a sapientaci.

Martin: Hominizace a sapientace. Co to znamená?

Karolína: Hominizace je polidštění – změny na těle. Vzpřímení postavy, chůze po dvou, změna tvaru pánve a lebky. Sapientace je zmoudření – rozvoj mozku, myšlení, řeči, kultury.

Martin: Kdo tedy byli naši předci? Můžeš zmínit ty nejdůležitější?

Karolína: Jistě. Na začátku stojí třeba Ardipithecus, který už chodil vzpřímeně, i když ještě šplhal po stromech. Pak tu byli slavní Australopitékové, jako "Lucy". Měřili sotva 120 centimetrů.

Martin: A pak už přišel rod Homo?

Karolína: Přesně tak. První byl asi Homo habilis, člověk zručný, který vyráběl jednoduché kamenné nástroje. Pak Homo erectus, člověk vzpřímený. Ten byl klíčový – zvětšil se mu mozek, začal používat oheň a jako první opustil Afriku.

Martin: A co Neandertálci? Byli to opravdu ti hloupí jeskynní lidé?

Karolína: Vůbec ne! To je další mýtus. Homo neanderthalensis byl skvěle přizpůsobený době ledové, měl velký mozek, pravděpodobně uměl mluvit, pohřbíval své mrtvé a vyráběl ozdoby. Dokonce se křížil s naším druhem, Homo sapiens.

Martin: Tak proč vymřeli?

Karolína: Nejspíš byli až moc specializovaní na chlad. Když doba ledová skončila, náš druh, který byl víc univerzální, měl výhodu. A tak jsme tu dnes my, Homo sapiens, člověk moderního typu, který vznikl asi před 160 000 lety v Africe.

Martin: Evoluce se samozřejmě netýká jen lidí. Jak to bylo třeba s rostlinami?

Karolína: U rostlin byl obrovský skok přechod z vody na souš. Musely si vyvinout spoustu novinek – cévní svazky pro vedení vody, kořeny pro ukotvení, kutikulu proti vysychání... A později přišel další geniální vynález: semeno.

Martin: A co vývoj mnohobuněčných živočichů? Proč vůbec vznikli?

Karolína: Protože jedna buňka se nemůže zvětšovat do nekonečna, přestala by fungovat difúze látek. Takže se buňky začaly spojovat. Základní dělení je podle toho, kolik zárodečných listů má embryo.

Martin: Zárodečných listů?

Karolína: Ano. Jsou to vrstvy buněk, ze kterých se pak vyvíjí celé tělo. Diblastica mají dva listy – ektoderm a entoderm. To jsou třeba žahavci. A my, Triblastica, máme tři. Mezi ty dva se vkládá ještě třetí, mezoderm, ze kterého vzniká třeba svalstvo a kostra.

Martin: Zmínila jsi embryo. To už je vlastně ontogeneze, vývoj jedince, že?

Karolína: Přesně. Vše začíná splynutím pohlavních buněk – spermie a vajíčka. Oplozené vajíčko se pak začne dělit, rýhovat, a prochází stadii jako morula, blastula a gastrula. Zní to jako zaklínadla, ale jsou to jen názvy pro různé fáze vývoje zárodku.

Martin: A co se děje po narození nebo vylíhnutí?

Karolína: Pak nastává postembryonální vývoj. Může být přímý, kdy se mládě podobá dospělci, jen je menší – jako u nás. Nebo nepřímý, kdy prochází stadiem larvy, která se musí proměnit. Třeba motýl – vajíčko, housenka, kukla, dospělec.

Martin: To je proměna dokonalá. Chápu.

Martin: Páni, to bylo informací. Pojďme si to na závěr shrnout. Co je to nejdůležitější, co bychom si měli o evoluci zapamatovat?

Karolína: Zaprvé, zapomeňte na žebřík. Evoluce je rozvětvený keř bez cíle. Zadruhé, motorem je Darwinův přírodní výběr – přežívají a množí se ti, kdo jsou nejlépe přizpůsobeni prostředí.

Martin: Zatřetí?

Karolína: Zatřetí, život vznikl z neživé hmoty postupným chemickým vývojem a složitější buňky vznikly spoluprací. A konečně, náš vlastní druh, Homo sapiens, je jen jedna z mnoha větví na tomto keři, která měla to štěstí, že tu pořád je.

Martin: Skvělý přehled, Karolíno. Moc děkuju.

Karolína: Rádo se stalo.

Martin: A vám, milí studenti, děkujeme za poslech. Držíme palce u zkoušek a těšíme se příště!