Jdi na obsah Jdi na menu
 


Epigenetická revoluce aneb Lamarck se směje naposled

6. 1. 2016

Emil Páleš
 

Věda neprochází přímočarým pokrokem a hromaděním poznatků, ale i renesancemi a cyklickými návraty k dávno zavrženým teoriím. Není jen nezaujatým, racionálním uvažováním o faktech – je plná osobních vášní. Na pozadí vědy zuří náboženské války, boje o světonázorové intuice, o to, v jakém duchu je třeba vykládat fakta a kam má směřovat další výzkum. Patří k nim i dvousetletý zápas lamarckismu s darwinismem. Někteří v tomto sporu utrpěli nejen profesionální smrt reputace, ale byli i uvězněni, popravení či dohnáni k sebevraždě. Je to spor o to, zda geny určují nás, nebo i my určujeme svoje geny. S novou silou se tato otázka rozhořela v současnosti díky novému vědnímu oboru – epigenetice.

Evoluci a přirozený výběr nevymyslel Darwin. Už před 2500 lety zastával tyto myšlenky řecký filosof Empedokles. Před 400 lety vyslovil mladý italský učenec Lucilio Vanini, že člověk se zřejmě vyvinul z opice. Za to mu vytrhli jazyk, upálili ho a popel rozprášili do větru. Hraběnka Anne Conwayová (1631–1679) filosofovala o tom, jak se hlína přeměňuje v jednoduché rostlinstvo, vyšší rostliny ve zvířata, a ta nakonec vydají lidskou formu. Tyto evoluční filosofie byly esencialistické: tajemná fluida, duchovní síly a bytosti z nitra poháněly hmotu, proměňovaly ji a zdokonalovaly, zrcadlíce nebeské pravzory na zemi.

Součástí dějin vědy se evoluční myšlenka stává až od chvíle, kdy badatelé začínají navrhovat racionálně testovatelné hypotézy o mechanismech vývoje a proměny forem. Prvním takovým evolucionistou byl francouzský přírodovědec Jean-Baptiste de Lamarck (1744–1829). Lamarck vyšel z něčeho, co se intuitivně považovalo za samozřejmé: používáním se orgány zvětšují, sílí, a nepoužíváním zakrňují až zanikají. Například kovář pracuje denně u své kovadliny. Zesílí mu právě svaly a svalové úpony namáhané při této práci, struktura kostí se zpevní právě v místech vystavených největší zátěži, kůže na dlaních mu zhrubne na místech, kde drží kladivo. Organismus se okamžitě mění a přizpůsobuje činnosti, kterou vykonává.

Lamarck tuto myšlenku rozšířil na celé rodové linie a dal jí systematickou formu. Věřil, že nové vlastnosti, které nabudeme vlastním úsilím během života, můžeme předat našim potomkům, aby je dále rozvíjeli. Žirafa se natahuje za chutnými listy akácie a prodlužuje si krk. Její mládě se už narodí s nepatrně delším krkem, a pokud to dělá mnoho generací, výsledkem je velmi dlouhý žirafí krk. Potřeba, touha přímo z nitra přetváří tělo – a tak se zvířata oddaná různým činnostem v různých prostředích rozvětvila do různých forem.

I sám Charles Darwin (1809–1882) byl lamarckistou. Věřil, že děti námořníků se rodí se sklony k dalekozrakosti a děti hodinářů ke krátkozrakosti. Představoval si, že orgány těla vysílají nějaké částečky, které putují do semene a přenášejí na potomstvo zkušenost předků. Kdyby tyto částečky putovaly krví, transfúze krve matce by přenesla nějaké dědičné charakteristiky na její děti od dárce. Darwinův bratranec Francis Galton (1822–1911) to vyzkoušel s králíky, avšak neúspěšně. Dědičnost hrála v Darwinově teorii ústřední roli, ale on neměl nejmenší tušení, jak funguje. Když v roce 1859 publikoval svoji knihu O původu druhů, augustiniánský mnich Gregor Mendel v Brně zrovna konal svoje pokusy s křížením hrachu a objevil zákony genetiky. Rakouská učená společnost však Mendelovy objevy nepokládala za zajímavé a svět se o něm dalších 40 let nedozvěděl.

Darwin tak bez problémů učinil lamarckovskou dědičnost součástí své teorie, avšak do centra pozornosti se u něj dostal jiný evoluční mechanismus – přirozený výběr. Selekce namísto adaptace. V Lamarckových očích se živí tvorové přizpůsobovali hlavně tím, že se cíleně zlepšovali. V Darwinových očích šlo více o náhodnou variabilitu a likvidaci zmetků než o zdokonalování. Méně zdatní jednotlivci prohrávali v soutěži o přízeň samic, o potravinové zdroje nebo v souboji s dravcem. Jejich méně početné potomstvo nakonec vyhynulo. Za Lamarckem stál duch francouzského osvícenství s představou vzdělání a neustálého pokroku. Za Darwinem duch anglického kapitalismu a kolonialismu, kde slabší nedokázali konkurovat silnějším a vypadávali ze hry.

Po přechodném úspěchu následovalo v letech 1875–1925 zatmění darwinismu. Kritika zaznívala nejen z náboženského tábora, ale namítali také vědci z různých stran. Zdálo se, že těžkosti s hledáním přechodných článků odporují představě o plynulé evoluci postupující  prostřednictvím drobných změn a odchylek. Lamarckův velký odpůrce Georges Cuvier (1769–1832) tvrdil, že druhy jsou neměnné, nevyvíjejí se, nebo se mění jen při katastrofách, kterých bylo v dějinách několik. Až Eldredgeova a Gouldova teorie přerušované rovnováhy (1972) přinesla smír mezi Lamarckem a Cuvierem. Druhy se skutečně vyvíjejí zrychleně během masových vymírání na rozhraní geologických věků, a pak setrvávají po miliony let neměnné.

Měkká a spojitá dědičnost, čili splývání dědičných znaků u potomků, by dále musela vést k tomu, že všichni příslušníci druhu by se po čase zprůměrovali do jediné podoby. Odlišné znaky by zanikly, slily by se dohromady. Přestali by existovat blondýni a bruneti, modroocí a hnědoocí – všichni bychom byli šedovlasí a šedoocí.

Američan Thomas Hunt Morgan odmítl Lamarcka i Darwina. Zajímaly ho mutace, náhlé vývojové skoky, které pozoroval na octových muškách. Dvojkřídlá muška může mít náhle čtyřkřídlého nebo bezkřídlého potomka. Znovuobjevil Mendela, který konal stejné pokusy s bělo- a červenokvětým hrachem (jako Morgan s bělo- a červenookými muškami) o půl století dříve. Červená a bílá u potomstva zřídka splynula do růžové, a i potom se znovu objevovala čistá červená a bílá. Znaky nesplývaly, ale diskrétně se kombinovaly podle zákonů pravděpodobnosti. Tak Morgan zjistil, že dědičné znaky mají své nosiče – geny, které jsou umístěné na chromozomech v jádrech buněk (1911). Stal se zakladatelem moderní genetiky.

Mezitím německý embryolog August Weismann zformuloval koncepci zárodečné plazmy (1896). Zárodečná linie pohlavních buněk teče jako nesmrtelná řeka všemi generacemi. Z ní vyrůstají tělesné buňky utvářející orgány těl, které jsou smrtelné. Zárodečné buňky utvářejí tělové buňky, ale ty nějak zpětně neovlivňují zárodečné buňky. Neexistuje způsob, jak by buňky těla mohly svoji zkušenost nabytou během života odevzdat zpět zárodečným buňkám a přenést ji na další generace. Nazvalo se to Weismannova bariéra: z těla do zárodečné linie nepřechází žádná informace. Weismannova bariéra vylučuje lamarckovskou dědičnost. Weismann při jejím zkoumání odřezal stovkám myší ocasy, ale ani po dvaceti generacích se nezačaly rodit myši bez ocasů, dokonce se jim ocasy ani trochu nezkrátily. Ačkoli takový pokus nedokazuje nic víc než to, že zvenčí přivozené zmrzačení se nedědí, přece se začal uvádět jako důkaz proti lamarckovské dědičnosti získaných vlastností.

Z těchto tří pramenů – spojením mendelovské genetiky, Weismannovy embryologie a původních Darwinových názorů, ale s vyloučením lamarckismu – se mezi lety 1936 a 1944 utvořila moderní evoluční syntéza nazývaná neodarwinismus. V roce 1953 se k tomu přidal objev dvojité spirály DNK. Neodarwinovská evoluce se podobá loterii nebo ruské ruletě, ale takové, při níž máte zásobník plný nábojů kromě jedné komory. Nové variace genů vznikaly náhodnou kombinací rodičovských genů. Zřídka i mutacemi, které jsou náhodnou poruchou. Inovace v přírodě byly slepé a nesmyslné, téměř vždy smrtelné, škodlivé nebo neužitečné. Miliony let bylo třeba čekat, než geny vytvoří nějakou šťastnou kombinaci a všechno ostatní hubit. Žádnou zkušenost či zručnost nabytou v průběhu života nebylo možné odevzdat jako vlohu potomkům. Právě vylíhnutá rybka nezískala nic z toho, že její rodiče se už raz naučili úspěšně vyhýbat dravcům či přeskakovat vodopády. Jednotlivec se svou osobností, vůlí a zkušenostmi jako by přestal být důležitý. Důležité bylo jen množení a křížení genů. Tento genocentrický pohled vyvrcholil hrůzostrašnou metaforou Richarda Dawkinse o „sobeckém genu“ (1976). Podle ní jsou dějiny přírody závody ve zbrojení mezi sobeckými geny, které se snaží rozmnožit samy sebe na úkor ostatních, a vybudovali si nás jen jako stroje na přežití, bojové roboty, z jejichž nitra bojují s protivníky.

Na druhé straně se během zatmění darwinismu objevila celá řada neolamarckistů rozvíjejících evoluční myšlení jinými směry. Hans Driesch rozřízl zárodek ježovky v raném stádiu. Nevyvinula se z toho dvě poloviční dospělá těla ježovky, ale dvě kompletní dospělé ježovky. Uvědomil si, že vývoj zárodku není pevně předurčeným mechanickým programem, jak se věřilo. Stal se vitalistou – uvěřil, že beztvarou hmotu organizuje životní síla.

Theodor Eimer (1893) se zajímal o přímočaře směrovaný vývoj (ortogenezi). Zkameněliny ukazovaly, že příroda netvoří chaotické variace všemi směry, ale zvířata se vyvíjela i po dlouhé věky stejným směrem dál a dál. Zevnitř je k tomu pohání nějaká síla, která je mocnější než darwinovská adaptace. Nejednou totiž jde o vývoj směrem, který nemá žádnou adaptivní hodnotu, a může vést i k vyhynutí. Darwinismus zčásti zdůvodnil ortogenezi tím, že je poháněna dlouhodobými jednosměrnými změnami podnebí, tedy zvenčí. Například v období třetihor stále víc ubývaly lesy a tvořily se savany – a paralelně s tím se předkové koní po desítky milionů let stávali stále podobnější dnešnímu koni: prodlužovaly se jim končetiny, prsty srůstaly do kopyt. Ale struktury jako paví ocas, které se zvětšovaly jen z touhy a prožívání krásy, se nikdy nepodařilo dobře včlenit do darwinovské účelnosti, protože paví ocas kromě krásy pouze překáží.

Řada badatelů se domnívala, že při pokusech se jim daří pozorovat lamarckovskou dědičnost naučených vlastností. Frederic Merrifield a Max Standfuss v letech 1890 až 1920 vystavovali kukly motýlů změnám teplot, čímž docílili dědičných změn ve vzorech křídel. Zdálo se, že příroda reaguje na změny prostředí rychle, aktivně a snad i inteligentně. Nikoli tupým čekáním na náhodu. Například hladovějící bakterie držené v roztoku jediného cukru za pár dní změní svoji DNA tak, aby se tím cukrem mohly živit. Zmutují rovnou užitečně, bez dlouhého hledání. [1]

Tragickou postavou mezi těmito badateli byl vídeňský biolog Paul Kammerer (1880–1926). Kammerer konal pokusy s ropuškou starostlivou. Tento druh žáby se rozmnožuje na souši. Kammerer ji však teplem a suchem donutil vrátit se k vývojově původnímu způsobu rozmnožování žab ve vodě. Tvrdil, že další generace žab si to pamatovaly, jako by jim rodiče předali informaci, že podnebí se mění na suché a horké. Čtyři generace se chodily rozmnožovat do vody, i když nemusely, změnila se jejich anatomie a narostl jim tzv. svatební polštářek. To je zbarvený výběžek mezi prsty, který dovoluje samci uchopit samici v kluzkém vodním prostředí. Kammerer ukazoval svoje žáby v Londýně, ale jeho zjištění nezapadalo do rodící se neodarwinovské syntézy. Americký kolega Kingsley Noble přišel prozkoumat poslední z Kammererových žab a prohlásil, že domnělý svatební polštář je obyčejný inkoust injektovaný pod kůži. Kammerer, prohlášený za podvodníka, se o několik týdnů později zastřelil. Kammererovy žáby se dostaly do muzea učebnicových vědeckých podvodů vedle piltdownského člověka a dalších. Všeobecně se uvěřilo, že Kammerer se mýlil, a většina věřila i tomu, že podváděl. Jen někteří, jako Arthur Koestler, ho bránili aspoň v tom, že nepodváděl. Kammererovi to možná udělali jeho nacističtí nepřátelé, aby ho znemožnili.

V následujících desetiletích nastal ještě zvláštní mezivývoj, než neodarwinismus zvítězil úplně. Jako by se stín darwinismu na západě spojil s nacismem a stín lamarckismu na východe s komunismem. Darwinův syn Leonard v letech 1912–1932 předsedal mezinárodním kongresům eugeniky, nové vědy, kterou vytvořil Darwinův bratranec. Na posledním z nich adresoval světu varování, že pokud se rychle nezačne s eugenickou očistou a selekcí genů, lidstvo zdegeneruje. O rok později (1933) se Hitler stal kancléřem a nacisti přijali eugenické zákony. Selekci a eliminaci špatných genů uvedli do praxe v koncentračních táborech. Jak řekl ministr propagandy Goebbels, jejich národní socialismus „není nic jiného než aplikovaná biologie“. Na celém západě se praktikovaly sterilizace vybraných skupin obyvatelstva. V darwinovském světě se ozdravení dalo dosáhnout jen ukončením nevhodných genetických linií.

Naopak, komunistická biologie ve východním bloku kráčela v šlépějích Ivana Vladimiroviče Mičurina (1855–1935), který vyšlechtil stovky nových variet ovocných dřevin a věřil v lamarckovské zušlechťování, proměnu v dialogu s prostředím. I Kammerer byl komunista a svůj výzkum spojoval s optimistickou perspektivou pro člověka, který se bude zdokonalovat a aktivně utvářet svoji budoucnost. Soudruzi natočili film o jeho hrdinské smrti na poli vědy. V lamarckovském světě se tvorové mohli neomezeně zdokonalovat výchovou či sebevýchovou, změnou návyků. Komunisty to dovedlo k myšlence zrušit rodinu, brát rodičům děti hned po narození, aby se izolovaly od škodlivých tradic a v organizovaném kolektivu se z nich vyformoval zcela nový typ – socialistický člověk. Z toho vznikly nepřetržité ideologické školení a masová převýchova.

Vědecký diletant Trofim Lysenko chtěl navázat na mičurinovskou tradici. Během velkého hladomoru v roce 1935 slíbil Stalinovi, že svojí metodou jarovizace ztrojnásobí úrodu. Stal se jakýmsi generálem sovětské agronomie, který posílal odborné odpůrce zemřít do gulagů. Mendelovsko-morganovská genetika (podobně jako kybernetika) byla prohlášena za „buržoazní pavědu“. Její stoupenci byli západními agenty, kteří se pokoušeli zničit socialismus. Vliv lysenkismu slábl v průběhu padesátých let a oficiálně byl zrušen v roce 1964.

V polovině 20. století tak neodarwinismus zcela ovládl pole, s malým opožděním na východě. Z lamarckismu se stala vědecká hereze. Zkoumat lamarckovskou dědičnost získaných vlastností, či o ní jen diskutovat seriozním tónem se rovnalo profesionální sebevraždě. Na desetiletí zavládla představa, že celá dědičná informace je zakódována v postoupnosti bází DNA, a ta je neměnným mechanickým programem budujícím tělo. DNA buduje tělo, ale tělo nemá žádný zpětný vliv na DNA. Tak znělo centrální dogma molekulární biologie.

Ne že by se dále neobjevovala evidence ve prospěch opačného názoru, ale byla potlačována. O všech předcházejících, domnělých pozorováních lamarckovských procesů se soudilo, že musely být nějakým způsobem chybné. Barbara McClintocková roku 1944 zpozorovala transpozony v chromozomech kukuřice. Kukuřice si v krizových podmínkách sama měnila svůj genom – vystřihla nějakou část chromozomu a přesadila ji jinam. McClintocková jako první viděla v mikroskopu, že tělo reguluje svoje vlastní geny. Kolegové ji ignorovali, přehlíželi. Na svoji Nobelovu cenu si musela počkat 40 let. Další výjimkou z centrálního dogmatu byl objev reverzní transkriptázy a retrovirusů (1970). Ty přenášely a zapisovaly dědičnou informaci opačným směrem, z těla do DNA.

Když se po sametové revoluci otevřeli hranice a svoboda slova, mohl jsem veřejně hovořit o tom, co doposavad kolovalo jen v soukromí. Svou první veřejnou přednášku jsem přednesl v Londýně, mezi perskými baháisty, které dodnes pronásledují a vyhánějí z Iránu pro jejich náboženské přesvědčení. Cestou do Londýna jsem se na konferenci ve Švýcarsku seznámil s Iljou Prigoginem, který získal Nobelovu cenu za objev disipativních struktur. A v Praze s dalším nositelem Nobelovy ceny neurofyziologem Johnem Ecclesem, který dospěl k přesvědčení, že duše usměrňuje mozek jistými strukturami levé hemisféry mozku tak, že reguluje propustnost synapsií.

O epigenetice v té době ještě nebylo slyšet. Jak jsem hodnotil tehdejší biologii? Co jsem říkal a jak jsem na to přišel? Jako jsem mohl já, mladý amatér v biologii, lépe předvídat její budoucnost než renomované autority? Nebol jsem žádný naivní kreacionista. Měl jsem rád vědu, obdivoval jsem všechny zkameněliny zrekonstruované paleontology a smekal klobouk před jejich úžasnou prací. Darwin byl velký vědec, evoluce existuje. Ale nechápal jsem, proč by jedna pravda měla vylučovat všechny ostatní. Proč by nemohl mít pravdu i Lamarck? Proč by se v evoluci nemohly projevovat i Platónovy ideje nebo křesťanští andělé?

Měl jsem rád nejen moderní vědu, ale i starou moudrost. Moje duchovní paleontologie je myšlenkovým pokusem pokračovat v renesanční nauce o přírodě. Je to kromě jiného ryzí lamarckismus: zvířata jsou v ní chápána jako ztělesnění, doslova zhmotnění duševních podob citů, vášní. Řekněme, že želva „zkameněla“ proto, že měla konzervativní náladu, láska a nadšení krásou daly křídla ptákům. Tvořivé impulsy pramení v duchovním světě, vlévají se do duší, vyvěrají z nitra ven. Tam se střetnou s požadavky účelnosti a přežití ve fyzickém světě. Podoba tvora je tak výsledkem střetu vnitřní síly s prostředím, a nikoli jen prostředí samotného. Proto v obdobích vlády toho kterého ducha času vznikají přednostně určité formy, bez ohledu na prostředí. Vyzdvihl jsem synchronní konvergence, skutečnost, že rostliny a zvířata v dávno oddělených vývojových liniích mutují paralelně, současně stejným způsobem, a nikoli náhodně. Vskutku, evoluční biologie si této konvergence začíná všímat stále víc. Například Simon Conway Morris z univerzity v Cambridgi začal hledat jakési vnitřní podmínky, proč se tolikrát nezávisle na sobě vyvine to samé.

První kapitolu Angelologie dějin jsem věnoval tomu, že genetický i environmentální determinismus jsou dva škodlivé omyly. [2] Jeden vedl k nacismu, druhý ke komunismu. Člověk není beze zbytku výsledkem genů a prostředí. Za jednu třetinu jeho osobnosti zodpovídají geny, za druhou prostředí a za třetí on sám. I u jednovaječných dvojčat pozorujeme třetinu faktorů, které se nevysvětlují geny, ani prostředím.

Vždy jsem věřil, že Weismannova bariéra je prostupná. Opakovaně jsem jako příklad uváděl, že po světových válkách se rodilo víc chlapců. Jak mohly zárodečné buňky, vajíčko a spermie, vědět, že na frontě zemřely miliony mladých mužů a ženy se nemají za koho provdat? Vždyť podle Weismanna nedostávaly buňky žádnou informaci ani o vlastním těle, tím méně o politických událostech ve vzdálených zemích. Očividně však tu informaci mají a reagují na ni. Při splynutí chromozomů vznikají ženské (XX) a mužské (XY) kombinace – avšak nikoli náhodně jako při hodu mincí v poměru 50 : 50. To ovšem není důvod, proč je stejný počet mužů a žen. Ve skutečnosti se počne (a potom rodí) víc chlapců než děvčat, a to v poměru asi 53 : 47. Muži rychleji umírají, takže v době, kdy dospějí do svatebního věku okolo dvaceti let, je mladých mužů a žen vyvážený počet.

Jako matematik jsem nikdy nevěřil, že příroda postupuje vyčerpávajícím prohledáváním všech kombinací DNA. Počet takových kombinací je větší než počet atomů ve vesmíru a vyzkoušet je všechny by trvalo déle než trvá vesmír. Přestože je paralelně zkouší množství jednotlivců, je to nereálný čas. Z hlediska teorie kódování se mi nezdálo, že by se informace o stavbě těl směstnala do samotné DNA. Stačí otevřít atlas anatomie, co všechno je běžným okem vidět v lidském těle a co se tam ještě objevuje pod mikroskopem. Jenže stejná DNA kóduje nejen lidské tělo, ale všechny druhy, jichž jsou miliony. A dnes žijící druhy představují jen tisícinu všech druhů, které kdy na Zemi žily – těch byly miliardy. A to ještě není všechno. DNA musela umět kódovat nejen ty úspěšné druhy, ale i prostor všech zmetků, které musely reálně vzniknout, ale hned hynuly, a těch je mnohem víc. To jsou biliony. Lidská DNA patří k těm delším a má jen tři miliardy bází. Devět desetin z toho se prý nepoužívá a těch 25 tisíc genů, které známe, jsou většinou návody na výrobu nějaké bílkoviny – neříkají nic o prostorovém uspořádání. Jak můžeme do sta megabajtů zakódovat biliony druhů organismů, z nichž každý je sám o sobě tak složitý?

Měl jsem celou řadu důvodů věřit, že člověk může přinejmenším ovlivňovat svůj genom, že geny se dají vypnout a zapnout. Kromě biologických a matematických to byli důvody filosofické a mystické. K těm mystickým patří vlastní niterná zkušenost a zkušenost přátel s tím, že duchovným úsilím se dají eliminovat projevy chorob považovaných za genetické. Političtí vězni-mystici v uranových dolech za Stalinovy éry dokázali modlitbou čelit účinkům radioaktivity, která poškozuje DNA. Odborníci tuto zkušenost neměli, protože se nevěnovali duchovní praxi a „náboženskou zkušenost“ pokládali za něco, co nespadá pod vědu. Dnes máme několik studií dokazujících, že už hodina meditace, a tím spíš pravidelná meditace výrazně mění aktivitu některých genů. [3]

K mým filosofickým důvodům patřila sofiologie, celistvý pohled na člověka a přírodu. Očima staré moudrosti jsem v přírodě a společnosti viděl dva principy, pravzory, archanděly Slunce a Měsíce, Michaela a Gabriela. Obě mocnosti se cyklicky střídají jako duchové času v dějinách a inspirují dva typy společnosti: v první je stát výsledkem svobodného nitra jednotlivce, v druhé je jednotlivec součástí všemocného státu. V přírodě jsou analogií toho obratlovci a bezobratlí. První směřují k individuaci, osamostatnění, ke svobodě. Druzí se včleňují do kolektivů, kde se mění v automaty. Domníval jsem se, že vidím platonské ideje a dokládal jsem to řadou tvarových, funkčních a časových shod: architektura na přechodu z měsíčního do slunečního věku v dějinách se změnila stejně jako stavba zvířat na přechodu z věku Raka do věku Lva, kdy se z bezobratlých vyvinuli obratlovci. Politická organizace se změnila stejně jako chování zvířat.

Jsou to dva protichůdné principy organizace a příčinnosti: z nitra ven, shora dolů a zdola nahoru, zvenku dovnitř. Struktury podobné hodinovým strojkům jsou redukcionisticky, deterministicky určené svými hmotnými částmi, a tím i svou minulostí. Ale disipativní struktury, jako je lidská mysl, určují samy sebe – řeknou své části, co má dělat. Nekonečně malé změny mohou způsobit jiné směřování celého systému; jeho budoucnost už nezávisí na minulosti, jako by se odpoutal od svého hmotného nosiče. Ke kterému z obou typů patří člověk? Určují geny člověka, nebo člověk své geny?

Tušil jsem, že neodarwinisti se pro první z dvou možností rozhodli svévolně, že je to inspirace zlého ducha. Jako starozákonní prorok jsem hřímal na genetický determinismus jako na nekřesťanskou vědu a vnuknutí démonů. Život jako celek se takto nedal pochopit a člověka to demoralizovalo – bol loutkou svých genů, které získal v nesmyslné loterii. „Astrologii vyčítáte fatalismus?“ říkal jsem. „Heslem středověkých astrologů bylo, že ‚hvězdy naznačují, ale nenutí‘. Byly to vlivy, kterým člověk nemusel podlehnout, ale jež mohl v sobě proměnit… Vaše genetika je fatalismus! Vezmete vlas novorozence a předpovídáte běh jeho života, jako by nic z toho nemohl zvrátit vlastní vůlí. Pacient přijímá jako ortel, když mu lékař řekne, že něco je v genech… Signatura člověka je sluneční, je dítětem Michaela, ducha svobody. Musí být nějakým způsobem pánem svých genů.“

Čas ukázal pravdu. Vývoj v molekulární biologii za posledních 25 let potvrdil mou intuici v takové míře a tak rychle, jak jsem se neodvážil doufat. Genové vypínače, o kterých jsem hovořil, se našly fyzicky. Jsou to metylové skupiny, malé molekuly z jednoho uhlíku a tří vodíků. Je-li někde na DNA připojen metyl, daný gen je vypnutý. Odstraněním metylu se zapíná. Další způsob regulace genů je prostorové rozvinutí chromozomů. Kopírovat se dají jen rozvinuté úseky DNA. Zabalené úseky jsou spící. Potvrdilo se i to, že metylaci intenzivně využívají právě obratlovci. Zvířata se sluneční signaturou – srdcem a páteří – si v porovnání s bezobratlými spíše samy organizují své genomy.

Na přelomu tisíciletí svět s napětím očekával rozluštění lidského genetického kódu. Někteří s tím, že konečně pochopíme podstatu člověka. A jiní naopak, že když se zmapuje celý lidský genom, konečně pochopíme, že jsme nic nepochopili, a DNA člověka neřídí. Tak se také stalo. Roztrhl se pytel s objevy nového druhu biologických procesů, které nazýváme epigenetické. Epigenetika je nyní jedním z nejprudčeji se rozvíjejících vědních oborů. Nepopisuje samotné geny, ale způsob, jakým jsou geny řízeny a používány. Časoprostorové vzorce změn genové aktivity, beze změn samotné posloupnosti bází DNA.

Vědci přestali chápat DNA jako pevný řídící program, který diriguje buňku. Na DNA se dívají už spíše jako na knihu, z níž buňka čte. Čtenář si otevře knihu, kde chce, a to, co čte, si interpretuje po svém. DNA to neřídí, ale je spíše používána jako zdroj. O tom, co se s ní děje, rozhoduje celá buňka, celý organismus. Různé buňky využívají její různé části nebo tytéž časti různě. Nejstarším, očividným upozorněním na tuto skutečnost byl vývoj zárodku. Všechny buňky v těle mají tutéž DNA. Proč jsou kostní, svalové, nervové buňky tak odlišné? Činí se svou DNA úplně jiné věci. Začali jsme objevovat epigenetické značky a mechanismy, jakými se to děje.

Neodarwinisti zpočátku tvrdili, že to všechno nevybočuje z rámce jejich teorie. Tělo má svůj dynamický epigenom, kterým si určuje vzorce genové aktivity. Ale nic z toho se prý nepřenáší do zárodečné linie, další generace dostane pouze holou DNA a epigenetické značky se prý vymažou. Ne, nevymažou se, dědí se. Najednou je o tom plno důkazů. Kde byly dosud? Nenašly se, nehledaly se – protože se věřilo ve Weismannovu bariéru a tabuizoval se lamarckismus. Epigenetická informace se někdy vymaže a někdy zdědí a přetrvá řadu generací.

V roce 2003 obletěla svět fotografie dvou myší. Měly totožnou DNA, lišily se pouze epigeneticky. Byly však také rozdílné, jako by ani nepatřily k jednomu druhu. Jedna byla malá, hnědá a žila dlouho. Druhá velká, zrzavá a náchylná k chorobám. Randy Jirtle a Robert Waterland z Dukovy univerzity v Severní Karolíně je vypěstovali jen změnou diety u rodičů. Objevitelé se ulekli, když si uvědomili, jak malé příčiny mají tak velké následky. „Dosud se mělo za to, že geny předurčují výsledek. Odteď všechno, co děláme – co jíme nebo kouříme – může ovlivnit genovou expresi, naši i následujících generací. Epigenetika uvádí koncepci svobodné vůle do našeho chápání genetiky,“ říká Jirtle. [4]

Epigenetika platí i pro lidi. Děti hladovějících generací mají změněný metabolismus a náchylnost ke kardiovaskulárním chorobám nebo cukrovce. Přejídání otců způsobuje sklon k otylosti u dcer. Je to nová svoboda, ale i nová zodpovědnost. Zjišťujeme, že jedem (například pesticidem) můžeme otrávit nejen člověka, který je jedu vystavený, ale i jeho nenarozené pravnuky. „On navštěvuje vinu otců na synech a synech synů až do třetího a čtvrtého pokolení.“ (Exo 34:7). Tento starozákonní verš se stal vědeckou pravdou.

Nedávno byl zveřejněný pokus s myšmi, které naučili bát se určité vůně. Jejich potomci si to pamatovali! [5] Carl Gustav Jung uvedl do hlubinné psychologie pojem archetypu (1919) v éře novolamarckismu. Archetyp měl být esencí kolektivní zkušenosti předků, národa, rasy. Pojem archetypu přežíval v psychologii přesto, že podle biologie 20. století nic takového nebylo možné. Už je.

„Tak dobře, epigenom se dědí, ale není důležitý pro evoluci,“ namítají dále neodarwinisti. Jenže odkud to mají? Epigenom je dynamičtější, může přetrvat, nebo se po několika generacích zase změnit. Mořští korýši napadaní predátory přepnou nějaký gen a pár generací mají potomstvo s ostny, než se to zase ztratí. Dvoustranně symetrický druh květiny si vzpomene na kruhově symetrické okvětí, stačí, když probudí nějaký spící gen. Epigenetika dovoluje tvorům měnit se podle prostředí, například při klimatické změně, na určitý čas, a potom se vrátit ke staré podobě. Co když příroda používá epigenetiku jako náčrt nanečisto – a co se osvědčí, nakonec přenese natvrdo i do DNA? Skutečně, už máme i první studie o tom, že klasické mutace se odehrávají přednostně na místech předznačených epigeneticky. [6]

Svět si vzpomněl i na ubohého Kammerera. Alexander Vargas z chilské univerzity v Santiagu se rozhodl zopakovat jeho pokusy se žábami. „Kammerer při svých experimentech popsal jevy, o jakých dnes víme, že jsou účinky epigeneticky,“ říká Vargas. „Nebyl bych překvapený,“ říká další biolog, „kdyby se ukázalo, že Kammerer měl pravdu.“ [7] Nakonec možná nebyl podvodník, ale zakladatel epigenetiky.

Řecká předpona epi znamená k, na. Epigenom je něco ke genomu nebo nad ním. Závisí na našem chování, způsobu života, zřejmě i na duševních procesech. Mění se v průběhu života v dialogu s prostředím nebo z vnitřních příčin. Učí se a dědí se. Je to lamarckovská dědičnost získaných vlastností. Příroda už není zcela slepá, mutace nejsou zcela náhodné. Rozsah a hranice možností této dědičnosti ukáže budoucnost. Lamarck měl v každém případě pravdu aspoň zčásti. Epigenetika otevřela prostor pro mírovou koexistenci Lamarcka s Darwinem. Časopisy se hemží titulky jako „DNA není osud“ nebo „Je na lamarckismu něco pravdy?“. Biologové jako Eva Jablonka z univerzity v Tel Avivu se opět hrdě hlásí k „neo-neolamarckismu“.

Sedmdesát let byl jakýkoliv odkaz na lamarckismus tabu. Každý student biologie se učil posuzovat ho s ironií jako naivní pokus o výklad přírody, který se stal zbytečným po triumfu darwinismu. Lamarck byl zesměšňován. Zvláštním obratem osudu je to nakonec Lamarck, kdo se směje poslední. Ke zděšení neodarwinistů strašidlo dávno mrtvého lamarckismu vstalo z hrobu. Vždy je rozčilovalo, že laici se z „iracionálních důvodů“ cítili být neodolatelně přitahováni k Lamarckovi. Zjevně měli zdravou intuici nezkaženou vzděláním.

Budou se tyto příběhy utlačování pravdy dogmatickou mocí věčně opakovat? Hodláme v nich pokračovat i v budoucnosti a vždy jen zpětně litovat, že to byla chyba? Jak si z toho vzít mravní ponaučení? Musíme rozvinout duchovní oko srdce, uvidět charakter člověka. Ryzost charakteru a úmysly jsou zjevné z konání člověka, ze způsobu, jakým komunikuje. Kdo se uchází o Pravdu, dostane od Něj dar – schopnost rozeznat, kdo říká pravdu a kdo ne. Ten, kdo chce slyšet jen to, co mu vyhovuje, si tento smysl pokazí a duchovně oslepne. Už nerozezná, kdo je kdo. Bude patřit k davu, který přikládá polínka na hranici, kde upalují naše nejlepší.

Skuteční badatelé, kteří sami něco dokázali, jsou skromní, a vědí, že nevědí, co všechno je možné. Jsou otevření argumentům pro nové a neuvěřitelné. Na každého takového však připadá víc takových, kteří si z vědecké instituce dělají dobré bidlo. Ti se rádi pyšní cizím peřím, osvojují si výsledky velikánů a používají je dogmaticky, pro vlastní moc. Diskreditují konkurenci pomocí abstraktních nálepek různých -ismů, bez věcné diskuse a za jejími zády, nebo povzneseně nekomunikují. Nejdou za pravdou, ale za tím, co se odměňuje a co se očekává.

Naší povinností je naučit se rozeznávat to. Vitálním nervem demokracie je proces poznávání pravdy. Na univerzitě si občané vytvářejí specializovaný orgán, který pravdu poznává. Musí o něj pečovat, aby zůstal zdravý. Občan nemusí být odborník, aby rozeznal, který odborník je čestný člověk. Zajímejme se, sledujme dění na univerzitách. Vzdát se jich znamená vypíchnout si oči – celá společnost oslepne a dá se jí namluvit cokoliv. Budou-li všechny univerzity zprivatizované a placené průmyslem, nebude nám do toho už nic. Za vědeckou pravdu bude platit soukromý zájem.

 


[1] John Cairns, Julie Overbaugh, Stephan Miller: The origin of mutants. Nature 335, 1988, s. 142–145.

[2] Emil Páleš: Angelológia dejín. Paralelné a periodické javy v dejinách. Sophia, Bratislava, 2001, s. 51–60.

[3] Perla Kaliman a spol.: Rapid changes in histone deacetylases and inflammatory gene expression in expert meditators. Psychoneuroendocrinology, sv. 40, únor 2014, s. 96–107.

[4] Ethan Watters: DNA Is Not Destiny. Discover Magazine, november 2006, s. 32–37.

[5] Brian G. Dias, Kerry J. Ressler: Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. Nature Neuroscience 17, 2014, s. 89–96.

[6] Eduard Kejnovský: Co Gregor Mendel nevěděl? Vesmír 7–8, 2013, s. 442.

[7] Elizabeth Pennisi: The Case of the Midwife Toad: Fraud or Epigenetics? Science 4, září 2009, sv. 325, č. 5945, s. 1194–1195.

 

Almanach Zem & Vek, 2014

 

 

Komentáře

Přidat komentář

Přehled komentářů

Zatím nebyl vložen žádný komentář