Vývoj života na Zemi obsahuje mnoho záhad. Jedním z nich jsou evoluční skoky, během nichž se podle paleontologických měřítek v krátké době objevily nové skupiny živých bytostí nebo nové vlastnosti, které radikálně změnily „design“ organismu. Příkladem je původ ptáků z dinosaurů. Existují však i příklady opačné povahy: zdálo se, že evoluce se zastavila na stovky milionů let.
Fenomén „živých fosilií“ zůstává jedním z kontroverzních témat moderní biologické vědy a nashromáždilo se obrovské množství témat a materiálu k diskusi. Známe jeden z učebnicových příběhů ze školy: do konce 30. let XNUMX. století byl nadřád lalokoploutvých v období křídy považován za vyhynulý.
V roce 1938 byl však z hloubky 70 m vytažen z Indického oceánu úžasný tvor, později zvaný coelacanth. Ukázalo se, že ryby, jejichž ploutve měly svalnaté ostří, přežily do moderní doby. Zvláště velký zájem o nález byl způsoben tím, že věda považovala lalokoploutvou rybu za přechodnou formu od ryb k obojživelníkům a „svalnaté“ ploutve byly vnímány jako krok k tlapkám, s nimiž se lze pohybovat na souši.
Hádanka z hlubin
Díky svému extrémně „prehistorickému“ vzhledu byl coelacanth dlouho považován za klasický příklad „živé fosílie“. Postupem času však byly mezi tímto obyvatelem Indického oceánu a starověkými coelacanty objeveny značné rozdíly. Zejména některé metabolické rysy naznačují, že fosilní příbuzní coelacanth žili ve sladkovodních vodních plochách, kde jim možná pomáhaly při pohybu svalnaté ploutve spočívající na dně mělké vody. Kromě toho jsou moderní coelacanthové větší než staré laločnaté ryby. Foto z www.bbc.co.uk
Také lalokoploutvé ryby, jak se ukázalo, měly blízkého společného předka s rybami nadřádu plicníkovitých – tedy těmi, které mohou dýchat jak kyslík rozpuštěný ve vodě, tak atmosférický vzduch. Tato větev zanechala potomky v moderní fauně v podobě rohozubých ryb – a lze je také považovat za jakési živé fosílie, protože ostatní četní zástupci nadřádu existují pouze v geologickém záznamu.
Mezi živé fosilie se tedy obvykle řadí živí tvorové, kteří jsou buď morfologicky téměř k nerozeznání od známých starověkých zvířat (rostliny, bakterie), nebo zdědili některé archaické vlastnosti od vzdálených předků.
Co se stalo s hodinami?
Existence takových „dvojic“, spojujících obyvatele starověké Země a naše současníky, se stala jednou z obtížných otázek evoluční teorie. Evoluce je totiž podle moderních představ založena na určitých biologických hodinách. V průběhu velkého časového měřítka by genomy měly akumulovat srovnatelný počet mutací.
A pokud některá stvoření zůstala prakticky nezměněna po stovky milionů let, znamená to, že se jejich „hodiny“ zastavily. Fenoménu „živých fosilií“ se chopili kreacionisté, kteří popírají evoluční mechanismy identifikované vědou.
Podmořská loď
Nautilus, obyvatel hlubin Tichého a Indického oceánu, je jedním z nejpozoruhodnějších zástupců „živých fosilií“. Patří mezi nautiloidy (Nautiloidea) – nadřád hlavonožců, jejichž fosilní zástupci jsou známi již od kambria (před 500 miliony let). Na rozdíl od jiných hlavonožců, jako jsou chobotnice nebo olihně, si nautiluses uchovali úžasně krásnou schránku po půl miliardy let. Z celé rozmanitosti nautiloidů zůstalo jen několik druhů. Foto z wikipedia.org
I kdyby za stovky milionů let genetické mutace a přírodní výběr proměnily některé větve dinosaurů v orly a sýkory, ale proč tyto objektivní přírodní zákony ponechaly lalokoploutvé ptáky, i když relativně, beze změny?
Jakoby v reakci na tento druh uvažování má dnes mnoho biologů sklon považovat termín „živé zkameněliny“ (který mimochodem pochází již od samotného Darwina) za nesprávný. Jak proto, že nemá jasnou definici, tak proto, že přesně nevystihuje podstatu jevu. O zastavení evoluce se koneckonců nemluví.
Nejnověji byla zveřejněna studie připravená vědci z Michigan State University o jeseterech žijících v amerických Velkých jezerech. Tato poměrně archaicky vyhlížející ryba byla považována za jednoho z kandidátů na živé fosilie – jeseteři se na naší planetě vyskytují zhruba 100 milionů let.
Jak jsme však zjistili, obyvatelé Velkých jezer v průběhu historie prokazovali kolosální rychlosti evolučních změn – při zachování základních morfologických charakteristik neustále měnili velikosti. Velká jezera byla domovem jak trpasličích, tak obřích ryb, stejně jako jeseterů mnoha velikostí mezi nimi.
Stejné závěry učinila moderní věda pro klasické příklady „živých fosilií“ – stejných coelacanthů. Patrick Laurenti, evoluční biolog z Francouzské národní vědecké nadace CNRS, byl jedním z těch, kteří zjistili, že existují výrazné anatomické rozdíly ve velikosti, stavbě lebky, páteři a dalších morfologických prvcích mezi coelacanths – zástupci lalokoploutvých ryb z období křídy. – a moderní coelacanths. A co je nejdůležitější, rychlost změn v genomu je zcela srovnatelná se změnami v DNA tvorů, kteří během evoluce prodělali radikální metamorfózy.
Shchitni jsou malí sladkovodní korýši podřádu Notostraca – se poprvé objevily na Zemi přibližně před 265 miliony let a od té doby si zachovaly svůj vzhled beze změny. Ani zde však nefungoval předpoklad zastavené evoluce. Vědci z University of Hull ve Velké Británii sekvenovali několik genů z DNA asi 270 žijících štítníků.
V důsledku této práce se ukázalo, že štíty dnes netvoří 11, jak se dříve myslelo, ale 38 samostatných druhů a tyto druhy patří ke dvěma různým větvím, které se rozdělily v období jury – asi před 184 miliony let. Současně pravidelně docházelo k aktivní speciaci a odpovídajícím změnám v genomu, aniž by to ovlivnilo základní morfologii.
Klidné místo a jemné doladění
Ale pokud evoluce pravidelně zavádí, i když ne okamžitě znatelné, ale trvalé strukturální změny, proč vzniká fenomén „živých fosilií“? Pro ilustraci tohoto mechanismu se podívejme do historie lidstva. Velké stěhování jako Velké stěhování národů, vznik států a říší, šíření světových náboženství – to vše vedlo k míšení etnických skupin a neustálé změně způsobu života lidí z generace na generaci.
Existují však případy, kdy se v důsledku makroprocesů nějaký jednotlivý kmen ocitl na vzdáleném ostrově nebo v hlubinách džungle nebo v jiných podmínkách, které vedly k izolované existenci, ale nebyly příliš příznivé pro rozvoj civilizace. A zatímco se někde stavěly železnice, stavěla se moderní města, vzlétala letadla, izolovaný kmen žil dál tak, jak žili jeho předkové, možná před tisíci lety.
Austrálie
Zelený kontinent se stal místem na Zemi, kde se po dlouhou dobu v izolaci vyvíjely nejneobvyklejší skupiny savců.
1 – echidna; 2 – ptakopysk; 3 – obří klokan; 4 – vačnatec čert; 5 – vombat; 6 – koala; 7 – vačnatec vlk; 8 – kuskus; 9 – vačnatec krtek; 10 – černá labuť; 11 – lyrovník; 12 – emu. Obrázek z evolution.powernet.ru
Přibližně totéž, jen v jiném časovém měřítku, se stalo v dějinách živé přírody. Předkové většiny „živých fosilií“ patřili v dávné minulosti k mnohem větším příbuzným skupinám tvorů. Tito dříve četní příbuzní, kteří spadali pod sekeru přírodního výběru, se buď přizpůsobili změněným podmínkám, postupně se proměnili k nepoznání, nebo vymřeli a proměnili se ve slepé větve.
A jen malá část skupiny se vlivem okolností stala paleoendemickou. Ocitla se v podmínkách, které za prvé zůstávaly po miliony let prakticky nezměněny, a proto nevyžadovaly radikální přizpůsobení, a za druhé tuto populaci izolovaly od přirozených nepřátel. V těchto evolučních laboratořích se genetické hodiny pohybovaly stejnou rychlostí, ale přírodnímu výběru nezbývalo nic jiného, než doladit kdysi zavedenou morfologii.
Bible a rokenrol
S fenoménem „živých fosilií“ úzce souvisí i některé další paleontologické jevy. Lazarův efekt je pojmenován po biblické postavě vzkříšené Kristem. Mluvíme o druzích, které, jakmile byly zaznamenány ve fosilních záznamech, pak se zdá, že na dlouhou dobu mizí a pak se znovu objevují („vzkřísí“).
Nejčastěji je to jednoduše kvůli nedostatečným paleontologickým údajům: koneckonců, tvorba fosilií není ani tak normou, jako spíše vzácným případem, a pokud pro danou dobu nebyly objeveny pozůstatky tvora, neznamená to že to neexistovalo. Možná měl prostě „smůlu“, že zanechal stopy ve fosiliích, nebo tyto stopy dosud nebyly nalezeny. Lazarův efekt zahrnuje i vzácné případy, kdy se mezi živými náhle objeví zvíře, které bylo považováno za vyhynulé.
Klasickým příkladem „taxonu Lazarus“ je nelétavý pták takahe, který žije na Jižním ostrově Nového Zélandu. Pozůstatky ptáka byly objeveny v polovině 100. století, a přestože jeho druh není nijak zvlášť starý, během XNUMX let byl takahe považován za zcela vyhynulý. Ale vzkříšení stále následovalo. Přibližně stejný osud potkal pekari Chucka, vlněného prase podobného obyvatele Jižní Ameriky.
V roce 1930 byly objeveny jeho kosti, ještě nezkamenělé, což ukazuje na relativně nedávné vyhynutí druhu. A jen o 45 let později se ukázalo, že nedošlo k žádnému zmizení – zvíře se jednoduše skrylo před zvědavýma očima.
„Elvisův efekt“ také svědčí o jakési vědecké mylné představě. Jak víte, po předčasné smrti krále rokenrolu bylo mnoho lidí, kteří viděli Elvise živého v různých částech Ameriky a světa. Stejně tak stvoření oddělená velkými časovými úseky s velmi podobnými morfologickými charakteristikami byla někdy mylně považována za stejný biologický druh, který přežil epochy.
Typický příklad pochází ze světa mořských bezobratlých živočichů známých jako ramenonožci nebo ramenonožci. Zkameněliny z pozdního triasu zaznamenávají druh ramenonožců tzv Rhaetina gregaria. Po triasu následovala přibližně před 200 miliony let událost známá jako trias (nebo trias-jura), která vedla k vyhynutí mnoha druhů bezobratlých.
Fosilie pocházející z jurského období však také odhalily pozůstatky tvora velmi podobného Rhaetina gregaria. Další výzkum však ukázal, že jurský ramenonožec je stejný „vzkříšený Elvis“, tedy tvor, který není potomkem triasového brachiocephalus, ale zástupcem jiné větve, která získala podobnosti v důsledku konvergentní evoluce – fenomén který dal křídla ptákům a netopýrům, kteří spolu neměli žádný blízký vztah.
Seznam tvorů, kteří přežili celé geologické epochy zdánlivě beze změny, je rozsáhlý a zahrnuje savce, ryby, ptáky, měkkýše, ale i rostliny a bakterie. Ale jak ukazuje věda, žádný z těchto tvorů nemůže být důkazem „zastavení evoluce“. Jen ne vždy známe její způsoby.
