autor Continentaleurope, zdroj: Wikipedia, licence obrázku GFDL
autor Continentaleurope, zdroj: Wikipedia, licence obrázku GFDL

Evoluční smysl sexu a model loterie

Kdo se rozmnožuje asexuálně, je jako hráč, který má mnoho losů se stejným číslem.

George Williams odhalil roku 1966 logickou chybu tradovanou v samotném srdci učebnicových vysvětlení sexuality. Ukázal, že sexualita vyžaduje, aby živočich ignoroval svůj krátkodobý sobecký zájem ve prospěch přežití a evoluce druhu. Vyžadovalo by to od něj jakousi sebekázeň, která by se mohla vyvinout jen za zcela zvláštních podmínek. Nevěděl přesně, o jaké podmínky by mělo jít. Všiml si však, že sex je často svázán s šířením potomků mimo dosah rodičovských jedinců a s osídlováním nového stanoviště. Tráva se například lokálně šíří tvorbou asexuálních šlahounů, ale sexuálně zplozená semena svěřuje větru, který je odvane do dálky. Sexuální potomstvo mšic má křídla, asexuální potomstvo je bezkřídlé. Napadá nás okamžitý závěr, že pokud by měli naši potomci odcestovat někam daleko, bylo by lepší, kdyby se od nás lišili, protože cizina může být jiná než domov. (Williams, 1966; 1975)

V sedmdesátých letech tuto myšlenku rozvíjela většina ekologů zabývajících se sexualitou. John Maynard Smith roku 1971 při svém prvním pokusu o zteč celého problému uvažoval, že sexualita je užitečná v případě, kdy dva odlišní tvorové migrují do nového prostředí, kde může být výhodné zkombinovat jejich vlastnosti (Maynard Smith, 1971). O dva roky později se do debaty znovu zapojil Williams úvahou, že pokud má většina mladých zemřít, což se přihodí většině z těch, kdo riskují cestovatelské štěstí, pak se pravděpodobně jen nejzdatnějším z nich podaří přežít. Potom je ovšem jedno, kolik průměrně kvalitních potomků rodičovský organismus zplodí. Vyhraje ten rodič, který má mezi svými potomky byť jen hrstku výjimečně obdařených. Chcete-li, aby se váš syn stal třeba papežem, nemějte spousty úplně stejných synů. Výhodnější je mít spoustu různých synů, neboť jen tehdy máte naději, že právě jeden z nich bude zároveň dost schopný, inteligentní a zbožný. (Williams, Mitton, 1973)

Dobře známou analogií Williamsových myšlenek je loterie. Kdo se rozmnožuje asexuálně, je jako hráč, který má mnoho losů se stejným číslem. Slušnou šanci na vítězství v loterii však má jen ten, kdo si obstaral hodně losů s různými čísly. Sexualita je tudíž pro jedince a současně i pro druh prospěšná pouze tehdy, je-li pravděpodobné, že se potomstvo ocitne ve změněných nebo neobvyklých podmínkách.
Williamse zvlášť zajímali tvorové jako mšice a vířníci z nadřádu točivek, sexuálně se rozmnožující jen jednou za několik generací. Mšice se během léta množí nepohlavně na růžovém keři, točivky v pouliční louži. Když se ale léto chýlí ke konci, přivedou mšice i točivky na svět poslední, zcela sexuální generaci. Sestává ze samců a samic, kteří se vzájemně vyhledávají, páří a mají odolné potomky, kteří přežijí zimu nebo sucho jako pevné cysty v očekávání návratu lepších časů. Williams v tom viděl důkaz pro existenci své loterie. Dokud jsou podmínky výhodné a předvídatelné, vyplatí se mšicím nebo vířníkům množit na plné obrátky – nepohlavně. Jakmile se však jejich malý svět chýlí ke konci a příští generaci čeká nejisté hledání nového domova, případně dlouhé čekání na návrat toho starého, pak se vyplatí mít spoustu odlišných dětí a doufat, že aspoň jedno z nich bude to pravé.

Williams svůj model „mšice–vířník“ postavil do kontrastu se dvěma dalšími: s modelem „jahoda–korál“ a „jilm–ústřice“. Keříčky jahodníku i tvorečkové, kteří stavějí korálové útesy, tráví celý svůj život na jednom místě. Vytvářejí však šlahouny nebo korálové větve, jimiž jedinec a jeho klon postupně obsazují svůj životní prostor. Když si však umíní vyslat své mladé na dalekou cestu do nového, neobsazeného prostředí, vytvoří jahoda sexuální semena a korál sexuální larvy zvané planuly. Semena jsou roznášena ptáky, planuly unášejí po mnoho dní oceánské proudy. Williams v tom viděl prostorovou verzi své loterie: Ti, kdo cestují nejdál, se s největší pravděpodobností dostanou do jiných podmínek. Vyplatí se jim být různí, neboť pak se alespoň někteří z nich uchytí na místech, kam se na své pouti dostanou. Jilmy a ústřice se množí sexuálně a vytvářejí miliony semen či larev, ty jsou unášeny větrem nebo proudem tak dlouho, dokud alespoň některé nepřistanou na vhodném místě a nezačnou nový život. Proč to dělají? Podle Williamse proto, že jak jilm, tak ústřice svůj životní prostor už vyplnily. Na ústřicové lavici je jen málo volných míst, v jilmovém lese nebývá mnoho světlin. O každé volné místo usilují tisíce žadatelů, tisíce nových larev či semen. Pak ovšem nezáleží na tom, zda jsou potomci schopni přežít. Záleží na tom, aby byli nejlepší ze všech. Sexualita je rozmanitost, takže díky ní jsou někteří potomci jedineční a někteří vypadávají ze hry, zatímco nepohlavní rozmnožování zachovává průměr. (Williams, 1975)

Williamsovy formulace se v dalších letech objevovaly v mnoha převlecích, pod mnoha jmény a s mnoha originálními obměnami. Podle většiny matematických modelů se však celá loterie vyplatí jen tenkrát, shrábne-li její vítěz obrovskou výhru. Sex se vyplatí pouze tehdy, přežije-li jen nepatrná část cestovatelů; těm se však bude dařit výjimečně skvěle. V každém jiném případě je sex záležitost prodělečná. (Bell, 1982)

Kvůli těmto omezením a proto, že zdaleka ne všechny druhy produkují potomstvo vybavené k dalekým cestám, se jen málo ekologů plně postavilo za loteriové teorie. Ale teprve až se montrealský vědec Graham Bell, podobně jako anglický král z apokryfického příběhu o vážení zlaté ryby, porozhlédl po skutečných důkazech loteriových modelů, rozpadla se jejich konstrukce v prach. Bell sestavil katalog druhů podle jejich ekologie a způsobu rozmnožování. Pokoušel se najít souvislost mezi ekologickou nepředvídatelností prostředí a sexualitou, jakou předpokládali Maynard Smith s Williamsem. Očekával, že zjistí více sexuality mezi živočichy a rostlinami obývajícími vysoké nadmořské výšky a zeměpisné šířky (neboť tam panují tvrdší podmínky a proměnlivější počasí), sladké vody spíše než moře (sladkovodní prostředí se stále mění: řeky se rozvodňují a vysychají, jezera se v létě ohřívají, v zimě zamrzají a podobně, zatímco chování moře je předvídatelné), jakož i mezi plevely z narušených biotopů a spíše mezi drobnými než velkými organismy. Zjistil pravý opak. Asexuální druhy jsou obvykle drobné, obývají vysoké nadmořské výšky a zeměpisné šířky, sladké vody a narušená prostředí. Často je nacházíme v relativně málo obydlených biotopech, kde tvrdé a nepředvídatelné podmínky neumožňují populacím využít jejich plnou rozmnožovací kapacitu. Dokonce i spojení sexuality s nástupem těžkých časů v životě mšic a točivek muselo být odkázáno do světa mýtů. Mšice a točivky se sexuálně nerozmnožují tehdy, když je ohrozí příchod zimy nebo sucha, ale tehdy, když se přemnoží a vyčerpají tak svou nabídku potravy. Zkuste je stěsnat do omezeného prostoru v laboratorních podmínkách – oddají se sexu.

Bellův verdikt nad loteriovými modely byl zničující:
„Přestože je alespoň jako koncepční základ přijímaly nejlepší mozky, které se zamýšlely nad funkcí sexuálního rozmnožování, zdá se, že dokonale propadly v testu srovnávací analýzy.“ (Bell, 1982)

Tento text je úryvkem z knihy:

Matt Ridley: Červená královna
Sexualita a vývoj lidské přirozenosti

nové vydání Argo a Dokořán 2017
O knize na stránkách vydavatele
obalka_knihy

Dokážou psi poznat podvodníka?

Vědci se mj. rozhodli otestovat smysl psů pro spravedlnost pomocí odměňování za podání packy. Zdivočelí …

  • BLEK.

    Sexuálně se nerozmnožuji, mám totiž poruchu osobnosti. Diagnostikovala mně ji psycholožka.

    • pavel houser

      tim vice casu si muzete udelat na to, abyste prisel s nejakou inovativni teorii o evoluci sexuality, ne?

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close