Záhady evoluce: Starověká zvířata, která nevymřela

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Vývoj života na Zemi obsahuje mnoho záhad. Jedním z nich jsou evoluční skoky, během kterých se podle paleontologických měřítek v krátké době objevily nové skupiny živých bytostí nebo nová znamení, která radikálně mění „strukturu“organismu. Příkladem je původ ptáků z dinosaurů.

Existují však příklady opačné vlastnosti: zdálo se, že evoluce se zastavila na stovky milionů let.

Fenomén „živých fosilií“zůstává jedním z nejkontroverznějších v moderní biologické vědě a nashromáždilo se obrovské množství témat a materiálu k diskusi. Známe jeden z učebnicových příběhů ze školy: až do konce 30. let 20. století byl nadřád křížoploutvých v období křídy považován za vyhynulý.

V roce 1938 byl však z Indického oceánu vytažen z hloubky 70 m úžasný tvor, později nazývaný coelacanth. Ukázalo se, že ryby, v jejichž ploutvích byly svalnaté laloky, přežily až do moderní doby. Obzvláště velký zájem o nález byl způsoben tím, že věda považovala křížoploutvou rybu za přechodnou formu od ryb k obojživelníkům a „svalnaté“ploutve byly vnímány jako krok k tlapkám, se kterými se lze pohybovat na souši.

Také křížoploutví, jak se ukázalo, měli blízkého společného předka s rybami nadřádu dýchající plic - to znamená, že mohou dýchat jak kyslík rozpuštěný ve vodě, tak atmosférický vzduch. Tato větev zanechala v moderní fauně potomky v podobě rohozubých ryb - a lze je také považovat za jakési živé fosílie, protože ostatní četní zástupci nadřádu existují pouze v geologické kronice.

Jako živé fosílie se tak obvykle označují živí tvorové, kteří se buď morfologicky téměř neliší od známých starověkých živočichů (rostliny, bakterie), nebo zdědili některé archaické rysy po vzdálených předcích.

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 koncepcí založena na jakýchsi biologických hodinách. V dlouhém časovém měřítku by genomy měly akumulovat srovnatelný počet mutací. A pokud někteří tvorové zůstali po stovky milionů let prakticky nezměněni, pak se jejich „hodiny“zastavily.

Fenoménu „živých fosilií“se chopili kreacionisté, kteří popírají evoluční mechanismy identifikované vědou. Nechť po stovky milionů let genetické mutace a přírodní výběr proměnily některé větve dinosaurů v orly a sýkory, ale proč tyto objektivní přírodní zákony zanechaly kříženec, byť relativní, ale nezměněný?

Jakoby v reakci na tento druh uvažování se dnes mnozí biologové kloní k tomu, že obecně považují termín „živé zkameněliny“(mimochodem zpět k samotnému Darwinovi) za nesprávný. A protože nemá jasnou definici a protože nepřesně označuje podstatu jevu. O zastavení evoluce přece nemůže být řeč. Nedávno byla zveřejněna studie, kterou připravili vědci z University of Michigan, o jeseterech, kteří žijí v amerických Velkých jezerech.

Tato ryba, která má spíše archaický vzhled, byla považována za jednoho z kandidátů na živé fosilie – jeseteři existují na naší planetě asi 100 milionů let. Jak se nám však podařilo zjistit, obyvatelé Velkých jezer v průběhu historie prokazovali kolosální rychlost evolučních změn – při zachování hlavních morfologických znaků se neustále měnila jejich velikost. Velká jezera byla domovem trpasličích a obřích ryb a také jeseterů mnoha středních velikostí.

Podmořská loď Nautilus - obyvatel hlubin Tichého a Indického oceánu - je jedním z nejpozoruhodnějších zástupců "živých fosilií". Patří k Nautiloidea – nadřádu hlavonožců, jejichž fosilie jsou známy již od kambria (před 500 miliony let). Na rozdíl od jiných hlavonožců, jako jsou chobotnice nebo chobotnice, si nautilus uchoval své schránky úžasné krásy po dobu půl miliardy let. Z celé řady nautiloidů zůstalo jen několik druhů.

Stejné závěry učinila moderní věda pro klasické příklady "živých fosilií" - stejného coelacantha. Patrick Laurenti, evoluční biolog z Francouzské národní vědecké nadace CNRS, byl jedním z těch, kteří prokázali, že existují znatelné anatomické rozdíly ve velikosti, ve struktuře lebky, páteře a dalších morfologických prvcích mezi coelacanths - zástupci křídových ryb. - a moderní coelacanths. A co je nejdůležitější, rychlost změn v genomu je zcela srovnatelná se změnami v DNA tvorů, kteří v průběhu evoluce prodělali radikální metamorfózy.

Štíty – malí sladkovodní korýši podřádu Notostraca – se na Zemi poprvé objevili asi před 265 miliony let a od té doby si zachovali svůj vzhled beze změny. Ani zde však nefungoval předpoklad zastavené evoluce. Vědci z univerzity v britském městě Hull sekvenovali několik genů z DNA asi 270 jedinců živých štítů.

V důsledku této práce se ukázalo, že dnes štíty netvoří 11, jak se dříve myslelo, ale 38 samostatných druhů a tyto druhy patří do dvou různých větví, které byly rozděleny 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.

Zelený kontinent se stal místem na Zemi, kde se po dlouhou dobu v izolaci vyvíjely nejneobvyklejší skupiny savců.

Klidné místo a jemné doladění

Ale pokud evoluce pravidelně zavádí, byť ne hned znatelné, ale neustálé konstruktivní změny, proč vzniká fenomén „živých fosilií“? Pro ilustraci tohoto mechanismu se vraťme k historii 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 ale případy, kdy v důsledku makroprocesů skončil jakýkoli samostatný kmen na vzdáleném ostrově nebo v hlubinách džungle nebo v jiných podmínkách, které vedly k izolované existenci, ale příliš nepřispěly k rozvoj civilizace. A zatímco se někde stavěly železnice, stavěla se moderní města, létala letadla k nebi, izolovaný kmen žil dál tak, jak žili jeho předkové, možná před tisíci lety.

Zhruba totéž, jen v jiných časových měřítcích, se stalo v historii divoké přírody. Předci většiny „živých fosilií“patřili v dávné minulosti k mnohem rozsáhlejším příbuzným skupinám tvorů. Tito četní příbuzní, kteří v minulosti 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 vůlí okolností stala paleoendemickou. Ocitla se v podmínkách, které se za prvé v průběhu milionů let prakticky neměnily, a nevyžadovaly tedy radikální přizpůsobení, a za druhé tuto populaci izolovaly od přirozených nepřátel. V těchto evolučních laboratořích ubíhaly genetické hodiny stejnou rychlostí, nicméně přírodnímu výběru nezbývalo nic jiného, než doladit kdysi zavedenou morfologii.

Bible a rokenrol

Několik dalších paleontologických jevů úzce souvisí s fenoménem „živých fosilií“. „Lazarův efekt“je pojmenován po biblické postavě vzkříšené Kristem. Hovoříme o druzích, které, jakmile byly zaznamenány do fosilních záznamů, pak se zdá, že na dlouhou dobu mizí a pak se znovu objevují („vzkřísí“).

Nejčastěji je to jednoduše kvůli nedostatku paleontologických údajů: konec konců, vytvoření fosílie není ani tak normou, jako spíše vzácným případem, a pokud pro danou dobu nebyly nalezeny pozůstatky jakéhokoli tvora, není to tak. znamená, že nebylo. Možná měl prostě „smůlu“, že zanechal stopy ve zkamenělinách, nebo tyto stopy dosud nebyly nalezeny. Lazarův efekt zahrnuje i vzácné případy, kdy se mezi živými náhle objeví zvíře považované za vyhynulé.

Hádanka hlubin

Latimerie byla pro svůj extrémně „pravěký“vzhled dlouho považována za klasický příklad „živé fosílie“. Postupem času však byly mezi tímto obyvatelem Indického oceánu a starověkými celacanthy identifikovány značné rozdíly. Zejména některé metabolické rysy naznačují, že fosilní příbuzní coelacantha žili ve sladkovodních útvarech, kde jim pravděpodobně k pohybu pomáhaly svalnaté ploutve, které se spoléhaly na dno mělké vody. Kromě toho je moderní coelacanth větší než starověké křížoploutvé ryby.

Klasickým příkladem taxonu Lazarus je nelétavý pták takahe na jižním ostrově Nového Zélandu. Pozůstatky ptáka byly objeveny v polovině 19. století, a přestože jeho druh není nijak zvlášť starý, 100 let byl takahe považován za zcela vyhynulý. Ale vzkříšení stále následovalo. Zhruba stejný osud potkal pekaře Chak, vlněného prase podobného obyvatele Jižní Ameriky. V roce 1930 byly objeveny jeho kosti, které ještě nebyly zkamenělé, což ukazuje na relativně nedávné vyhynutí tohoto druhu. A jen o 45 let později se ukázalo, že nedošlo k žádnému zmizení - jen se zvíře dobře skrylo před zvědavýma očima.

O jakémsi vědeckém klamu svědčí i „Elvisův efekt“. Jak víte, po předčasné smrti krále rokenrolu bylo mnoho lidí, kteří viděli Elvise živého v různých částech Ameriky a světa. Stejně tak tvorové s velmi podobnými morfologickými vlastnostmi, oddělenými velkými časovými intervaly, byli někdy mylně považováni za stejný biologický druh, který přežil epochy. Typický příklad pochází ze světa mořských bezobratlých známých jako ramenonožci nebo ramenonožci.

Ve zkamenělinách z pozdního triasu byl zaznamenán druh ramenonožce jménem Rhaetina gregaria. Po triasu, před asi 200 miliony let, následovala událost známá jako trias (nebo trias-jura) vymírání, která vedla k vyhynutí mnoha druhů bezobratlých.

Fosilie pocházející z jurského období však obsahují i pozůstatky tvora velmi podobného Rhaetina gregaria. Nicméně další výzkumy ukázaly, že jurský ramenonožec je tentýž „vzkříšený Elvis“, tedy tvor, který není potomkem triasového ramenatce, ale zástupcem jiné větve, která získala podobnosti v důsledku konvergentní evoluce - fenomén, který dal křídla ptákům a netopýrům, kteří nemají žádný blízký vztah.

Seznam tvorů, kteří přežili jakoby beze změny celé geologické éry, je rozsáhlý a zahrnuje savce, ryby, ptáky, měkkýše, ale i rostliny a bakterie. Ale jak ukazují data vědy, žádný z těchto tvorů nemůže být důkazem „zastavení evoluce“. Jen ne vždy známe její cestu.