1. Společnost genů

Kooperující matrojška
Sobecký gen
Sobecké embryo
Vzpoura ve včelím úle
Rebelující játra
O červu skrytém v hálce
Zájem celku


[...]


Sobecký gen

V polovině 60. let došlo v biologických vědách k revoluci, kterou rozpoutali dva muži, George Williams a William Hamilton. Tato revoluce je nejspíš známá díky populárnímu pojmu "sobecký gen", jehož autorem je Richard Dawkins. Její podstatou je myšlenka, že to, co živí tvorové dělají, se neděje v zájmu jejich skupiny, jejich rodin, ba dokonce ani jich samotných. Každý jedinec se snaží, aby jeho chování prospívalo jeho genům, protože je nevyhnutelně potomkem jedinců, kteří se snažili o totéž. Žádný z našich předků nežil v celibátu.

Williams i Hamilton jsou přírodovědci a samotáři. Američan Williams zahájil svou kariéru jako mořský biolog; Brit Hamilton začal studiem sociálního hmyzu. Koncem 50. let a v 60. letech oba dospěli k novému a překvapivému pohledu na evoluci jako takovou i na evoluci sociálního chování. Williamsův objev začal úvahami, že stárnutí a umírání je z hlediska organismu poněkud kontraproduktivní činnost, která však je smysluplná pro jeho geny. Ty tudíž mohou mít zájem naprogramovat těla tak, aby po reprodukční fázi následovalo jejich opotřebování. Živočichové (a rostliny) se proto nechovají v souladu se zájmy druhu nebo se zájmem jich samotných, nýbrž v souladu se zájmem svých genů.

Genetické a individuální zájmy jdou obyčejně ruku v ruce, ale ne vždy: lososi umírají následkem snah o vytření; včela útočící žihadlem na vetřelce v podstatě páchá sebevraždu. Geny někdy nutí živé tvory, aby se chovali v souladu se zájmy svých potomků. Ani to však neplatí bez výjimky: ptáci opouštějí svá holátka, když je trápí nedostatek potravy; šimpanzí matky nelítostně odstrkují mládata od prsu. Někdy je v zájmu genů, aby zvířata pomáhala svým příbuzným: mravenci a vlci pomáhají svým sestrám při rozmnožování. Někdy je v jejich zájmu ubližovat jiným organismům: máte-li rýmu, kašlete; salmonely vám způsobují průjem. Avšak vždy, a to bez výjimek, se živé bytosti chovají tak, aby jejich chování zvyšovalo šance jejich genů na přežití a reprodukci. Williams to shrnul svým charakteristicky strohým stylem: "Obecně platí, že kdykoli moderní biolog pozoruje zvíře, které nějak prospívá jinému zvířeti, musí předpokládat, že buď padlo za obět manipulaci jiným jedincem, nebo je rafinovaně sobecké."

Tyto myšlenky se zrodily ze dvou zdrojů. První z nich vychází z teorie. Na základě poznatku, že geny jsou nositeli dědičnosti, si můžeme být absolutně a jednoznačně jisti, že ty geny, jež způsobí, aby jejich nositelé zvyšovali šance svých genů na přežití, budou prosperovat na úkor jiných genů. Je to prostý následek skutečnosti, že se geny replikují. Druhým zdrojem byly pozorování a experimenty. Nejrůznější typy chování, které vypadaly záhadně, dokud se je přírodovědci snažili pochopit z hlediska jedince nebo druhu, začaly dávat smysl, jakmile vědci zaměřili pozornost na geny. Zvlášt nápadným příkladem bylo chování sociálního hmyzu. Zde se Hamiltonovi podařilo dokázat, že dělnice sociálního hmyzu, které svým sestrám pomáhají s rozmnožováním, po sobě zanechávají více kopií svých genů, než kdyby se snažily rozmnožovat na vlastní pěst. Takto se zarážející altruismus mravenčích dělnic ukázal být, alespoň z hlediska jednotlivých genů, zcela sobeckou strategií. Náhle bylo jasné, že představa o sebezapření, s nímž spolu kooperují členové mravenčí kolonie, byla pouhou iluzí: každá dělnice usiluje o vlastní genetické zvěčnění, realizované skrze své bratry a sestry. Nedosáhne ho prostřednictvím vlastních potomků, nýbrž díky královniným potomkům, z hlediska genů je však její chování stejně "genosobecké" jako chování kteréhokoli člověka, který ve firmě, pro niž pracuje, odstrkuje své konkurenty při postupu po kariérním žebříčku. Kropotkin se možná nemýlil v tom, že mravenci a termiti "zanevřeli na hobbesovskou válku" jako jedinci, jejich geny však v této válce pokračují.

Revoluce v biologických vědách dramaticky zasáhla každého, kdo měl s biologií něco společného. Podobně jako Koperník a Darwin zasadili Williams a Hamilton zdrcující ránu lidské sebestřednosti. Člověk je nejen jedním z mnoha zvířat, ale navíc slouží jako dočasná hračka a nástroj pro spolek sebestředných genů. Hamilton později vzpomínal na okamžik, kdy si poprvé uvědomil, že jeho tělo není ani tak skvěle konstruovaným strojem, ale společenstvím. "Došlo mi, že genom není monolitní databanka vedená výkonným výborem, který by usiloval o jediný cíl - udržet se naživu, mít děti -jak jsem si do té chvíle představoval. Spíše se mi začal jevit jako zasedačka správní rady, plná mocenských zápasů mezi egoistickými frakcemi... Byl jsem vyslancem poslaným do cizí země jakousi křehkou koalicí, nositel protichůdných příkazů od nejistých vládců rozdělené říše."

Richard Dawkins, který se s těmito myšlenkami setkal jako mladý vědec, pocítil obdobný šok: "Jsme stroje k přežití - pohyblivé mašinky naprogramované tak, abychom uchovávali sobecké molekuly zvané geny. Tato skutečnost mě neustále naplňuje údivem. Ačkoli si ji uvědomuji mnoho let, stále jí nemohu přivyknout."

[...]


Sobecké embryo

Jenže z revolučního pohledu na sobecké geny ani zdaleka neplyne beznadějně hobbesovský závěr, že si máme hledět pouze svého a nestarat se o dobro ostatních. Přesný opak je pravdou, neboť právě sobecké geny umožňují náš altruismus. Tam, kde Darwin a Huxley, podobně jako klasičtí ekonomové, předpokládali, že se lidé ve svém jednání řídí sobeckými zájmy, přispěchali na pomoc Hamilton a Williams, kteří objevili mnohem silnější motor našeho jednání - genetické zájmy. Sobecké geny někdy dosahují svých cílů prostřednictvím nesobeckých jedinců. To nám umožňuje pochopit altruismus jednotlivců. Huxley, jenž uvažoval pouze v kategoriích jednotlivců, se fixoval na nelítostný boj mezi nimi a následkem toho - na rozdíl od Kropotkina - přehlížel statisíce situací, kdy spolu jedinci tak úplně nebojují. Kdyby věděl o genech a zamyslel se nad nimi, pravděpodobně by dospěl k méně hobbesovským závěrům. Později si ukážeme, že biologie spíše změkčuje, než utvrzuje tvrdé ekonomické poučky.

V pohledu z genocentrické perspektivy se odráží staré spory o lidských motivech. Pokud se matka chová nesobecky ke svému potomkovi jen proto, že v sobě nese sobecké geny, nic to nemění na nesobeckosti jejího chování z hlediska jedince. Stejně tak když víme, že mravenec je altruista jen díky egoistickým genům, neudělá to z něj o nic menšího altruistu. Pokud se shodneme na tom, že se k sobě lidé chovají hezky, můžeme na "motivy" konkrétních genů klidně zapomenout. Z pragmatického hlediska je totiž úplně jedno, zda člověk, který zachrání jiného člověka před utonutím, to udělal proto, aby se proslavil, nebo kvůli dělání dobra. Stejně tak nezáleží na tom, zda poslouchal rozkazy svých genů, nebo zda se řídil svobodnou vůlí. Důležité jsou naše skutky.

[...]

Pro fungování společnosti však lidské motivy nejsou důležité; důležité je, aby se lidé k sobě chovali slušně. Budu-li organizovat peněžní sbírku s charitativním záměrem, ani mě nenapadne, abych příspěvky od korporací a celebrit odmítal s tvrzením, že jim jde spíše o reklamu a publicitu než dobročinnost. Obdobně když Hamilton rozvíjel svou teorii příbuzenského výběru, neoznačil mravenčí dělnice, jež se po celý život neprovdají, za nesobecké a altruistické. Zato jejich nesobecké chování interpretoval jako důsledek sobeckých genů.

[...]

Ačkoli sobecký gen takto zachraňuje Rousseaua z hobbesovského sevření, neznamená to, že bychom byli mírní a dobrotiví jako andělé. Z genocentrického pohledu totiž zároveň plyne, že všeobecná láska k bližnímu je neuskutečnitelnou utopií, nebot plíseň sobectví je kdykoli připravena rozložit srdce každého harmonického celku. To nás vede k předpokladu, že egoistické zájmy jednotlivců budou příčinou neustálých rozbrojů. Tak jako Hobbes tvrdil, že přirozený stav lidstva nebyl ani zdaleka harmonický, tak Hamilton a Trivers, dva pionýři úvah o sobeckých genech, chápali vztahy mezi rodiči a potomky, mezi sexuálními partnery i mezi společenskými spoluhráči nikoli jako snahu o vzájemné uspokojení, ale jako zápas o výhodnější kořistění ze vzájemné interakce.

Příkladem budiž lidský plod v matčině lůně. Málokterá dvojice může mít tolik společných zájmů jako matka a její plod. Ona jej chce donosit, neboť ponese její geny do příští generace; nenarozené dítě chce, aby se matce dařilo, nebot její utrpení znamená jeho smrt. Oba získávají kyslík z jejích plic, oba potřebují, aby se její srdce nezastavilo. Jejich vztah je dokonale harmonický, těhotenství je kooperativní podnik.

To vše si biologové donedávna mysleli. Pak si však Robert Trivers všiml, jak časté jsou konflikty mezi matkou a dítětem po narození (týkají se například doby odstavení), a David Haig rozšířil jeho úvahu do prenatálního období. Upozornil na situace, kdy matka s plodem netáhnou za jeden provaz. Matka by ráda rodila i další děti, kdežto plod se snaží, aby maximum svých zdrojů věnovala právě jemu. Matka a plod spolu sdílejí jen polovinu svých genů. Kdyby nebylo vyhnutí a jeden z nich by musel zemřít, aby zachránil život druhému, každý z nich by raději zůstal naživu.

Koncem roku 1993 publikoval Haig přesvědčivé důkazy proti tradičním limonádovým představám. Popsal nejrůznější případy, kdy se plod spolu s placentou - svým otrokem - chovají vůči matce spíš jako její paraziti než jako přátelé a snaží se prosadit své zájmy na její úkor. Buňky plodu prorůstají tepnu, kterou proudí mateřská krev do placenty. Usazují se v tepenné stěně a likvidují tamní svalová vlákna, čímž matku zbavují kontroly nad otevíráním a zavíráním této tepny. Vysoký krevní tlak a těhotenské křeče, které často komplikují těhotenství, způsobuje z větší části plod, který se svými hormony snaží pumpovat matčinu krev do svého těla, čímž snižuje průtok krve mateřskými tkáněmi.

Obdobná bitva se týká krevního cukru. Během posledních tří měsíců těhotenství má matka obyčejně stálou hladinu krevního cukru, ale produkuje stále víc inzulinu - hormonu, který za normálních okolností hladinu krevního cukru snižuje. Důvod tohoto paradoxu je prostý: placenta, jejíž činnost je kontrolována plodem, vylučuje do matčina těla narůstající množství hormonu zvaného lidský placentální laktogen (hPL), který účinky inzulinu blokuje. Během normálních těhotenství vzniká tento hormon v relativně ohromném množství, ačkoli při vzácných případech, kdy tento hormon nevzniká, na tom matka ani plod nejsou o nic hůř. Takže plod i matka vyrábějí narůstající množství protichůdně působících hormonů, jejichž účinky se navzájem potírají. Co to vlastně znamená?

Podle Haiga se jedná o ozvěny války mezi lačným plodem, který se snaží zvýšit množství cukru v matčině krvi, a tím si zajistit dost potravy, a šetrnou matkou, která se jistí, aby plod nespotřeboval příliš mnoho jejích drahocenných krevních živin. Některým matkám způsobuje tato krátká a nerozhodná válka těhotenský diabetes - plodu se v jeho boji dařilo až příliš. Navíc je syntéza hormonu hPL řízena genem, který plod dědí výhradně po otci -je tedy jakýmsi otcovským parazitem uvnitř matčina těla. Ještě pořád obdivujete harmonii mezi matkou a plodem?

Haig se tím nesnaží tvrdit, že celé těhotenství je lítým bojem mezi zapřisáhlými nepřáteli: matka a její potomek převážně spolupracují, jejich společným cílem je narození zdravého dítěte. Jako jedinec vyživující a chránící své dítě je matka velmi obětavá. Přestože však oba spojují shodné genetické zájmy, mají v jistých směrech rozdílné ambice. Za mateřskou obětavostí se skrývají matčiny sobecké geny, jež se chovají, jako by je motivovalo pouze jejich sobectví bez ohledu na to, zda je na svůj plod hodná, nebo s ním bojuje. Takže i v nejsvětější svatyni lásky a vzájemné pomoci - v mateřském lůně - nacházíme bezohledné prosazování vlastních zájmů.


Vzpoura ve včelím úle

Obdobné konflikty doutnající pod pláštíkem zdánlivé harmonie provázejí každou spolupráci, s níž se v přírodě setkáme. Každou kooperaci neustále provází riziko vzpoury, kdy rebelující individualisté zničí kolektivního ducha.

Hezkou ukázkou jsou k celibátu odsouzené včelí dělnice. Ty jsou na rozdíl od mravenčích dělnic schopny plodit potomstvo, což však téměř nikdy nedělají. Proč ne? Proč se dělnice nevzbouří proti vychovávání potomků své tyranské královny a neobstarají si vlastní děti? Není to nesmyslná otázka. V jednom úlu v Queenslandu se něco takového nedávno stalo. Několik dělnic začalo snášet vajíčka v části úlu oddělené od královny mateřskou mřížkou (jde o síto s takovým průměrem ok, že jimi rozměrnější královna neprojde). Z vajíček se líhli samci (trubci), což není nic divného, protože dělnice nebyly oplozené a z neoplozených vajíček se u mravenců, včel a vos automaticky líhnou samci - tímto prostým mechanismem se u těchto skupin hmyzu rozhoduje o pohlaví potomstva.

Kdybyste se zeptali včelí dělnice: "Koho by sis přála jako matku trubců ve svém úle?", odpověděla by, že na prvním místě sebe samu, pak královnu, a teprve pak jinou (náhodně vybranou) dělnici. V takovém pořadí totiž klesá vzájemná příbuznost. Královna se totiž páří se čtrnácti až dvaceti trubci a poté ve svém těle důkladně smísí jejich spermie. Většina dělnic jsou proto poloviční (nikoli úplné) sestry jiných dělnic. Dělnice by se svým synem sdílela polovinu genů, s královniným synem čtvrtinu a s většinou ostatních dělnic, které jsou jejími nevlastními sestrami, méně než čtvrtinu. Proto by každá dělnice, která by nakladla vlastní vajíčka, přispěla do budoucí generace větším množstvím genů než dělnice, která se plození vzdá. Z toho plyne, že v několika generacích by plodící dělnice osídlily zemi. Co jim v tom brání?

Pro každou dělnici jsou její vlastní synové lepší než synové královny, královnini synové však jsou lepší než synové kterékoli jiné dělnice. Dělnice se tak vzájemně drží v šachu, a tím udržují systém v chodu a současně slouží zájmům celku. Dávají si pozor, aby žádná z dělnic v kolonii nekladla vlastní vajíčka: jejich potomky jednoduše zabíjejí. Každé vajíčko, které není označeno speciálním královniným feromonem, je okamžitě sežráno. O onom podivném australském úle se vědci domnívají, že některý z trubců předal svým dcerám - dělnicím - genetickou schopnost uniknout policejním mechanismům a klást vajíčka, která by nebyla sežrána. Za normálních podmínek však diktatura většiny ve včelím parlamentu brání dělnicím v plození.

Mravenčí královny řeší obdobný problém jiným způsobem: rodí dělnice, které jsou fyziologicky sterilní. Protože se nemohou samy rozmnožovat, nemají důvod se bouřit; královnu proto nic nenutí do páření s mnoha samci. Všechny dělnice jsou pravými sestrami. Upřednostnily by syny jiných dělnic před královninými syny, ale nemohou si je pořídit. [...]

[...]


[...]


O červu skrytém v hálce

[...]

Sobecká vzpoura hrozí i materiálu, z něhož je sestavena další panenka organismální matrjošky. Podobně jako celé tělo je i každá buňka nejistým triumfem harmonie nad egoismem. Její harmonické fungování je možné jen díky dost nejistému kompromisu. V každé buňce lidského těla sídlí 46 chromozomů. Polovina z nich pochází od matky, polovina od otce. Dohromady tvoří váš chromozomální tým čili "genom". Ten v perfektní harmonii řídí veškerou činnost buňky.

Pokud však patříte ke dvěma až třem procentům lidí, kteří nevědomky trpí podivnou parazitární infekcí, je to s vašimi chromozomy poněkud složitější. Oním podivným parazitem jsou tak zvané B-chromozomy. Na pohled vypadají stejně jako normální chromozomy až na to, že jsou menší než průměr. Nevyskytují se v párech, na fungování buňky se téměř nepodílejí a všeobecně si odmítají vyměňovat geny s ostatními chromozomy. Prostě se jen tak vezou. Protože však k existenci potřebují obvyklé množství chemických zdrojů, zpomalují růst tvorů, v nichž se usadily; někdy jim dokonce zhoršují zdraví a plodnost. U lidí byly jen málo studovány, ale přinejmenším vjednom případě se ukázalo, že zpomalují nástup ženské plodnosti. U mnoha jiných rostlin a živočichů jsou rozšířenější a jejich škodlivé účinky se projevují dost nápadně.

Proč tedy vůbec existují? Na této otázce si biologové dlouho cvičili svou vynalézavost. Někteří se domnívají, že B-chromozomy zvyšují variabilitu v genomu. Jiní jsou opačného názoru, B-chromozomy podle nich variabilitu genomu potlačují. Ani jedni však nehovoří přesvědčivě. Pravda je taková, že B-chromozomy jsou parazity. Pokud se jim daří, není to proto, že by přinášely užitek buňkám, v nichž se zabydlily; jsou-li někomu užitečné, pak jenom sobě. Zvlášt podlými metodami se hromadí v reproduktivních buňkách, přičemž ani tam nenechávají nic náhodě. Kdykoli se taková buňka dělí, aby vytvořila vajíčko, zbaví se náhodně vybrané poloviny svých genů (jež budou nahrazeny geny z proniknuvší spermie), které uloží do takzvaného polárního tělíska. Jenže B-chromozomy si to nějakým důmyslným a záhadným způsobem umějí zařídit tak, aby v polárních tělískách téměř nikdy neskončily. Takže i když zvířata a rostliny s B-chromozomy přežívají a rozmnožují se s menší pravděpodobností než bez nich, v jejich potomstvu se B-chromozomy najdou s větší pravděpodobností než jiné geny. Jsou to chromozomy-rebelové, sobci, kteří rozvracejí harmonii genomu.

I v rámci každého chromozomu vládne stálé napětí. Ve vaječnících vaší matky se odehrála elegantní hazardní hra jménem "meióza", při níž vzniklo vajíčko, z něhož pochází polovina vašeho organismu. Krupiér nejprve promíchal karty - vaše geny - načež je rozdělil na dvě půlky. Polovinu balíčku pak odhodil, z druhé poloviny balíčku se stala půlka vás. Každý gen měl ve hře stejnou šanci: jeho vyhlídky, že se dostane do vajíčka, byly 50:50. Poražení s graciézní velkorysostí akceptovali svůj chmurný osud a popřáli svým šťastnějším druhům mnoho štěstí na cestě k věčnosti.

Kdybyste však byli myš nebo moucha octomilka, mohli byste od předků zdědit gen zvaný segregation distorter (cosi jako "vychylovač" segregace). Ten dokáže zařídit, aby se dostal do vajíčka, i kdyby byly karty namíchány jakkoli. Podobně jako B-chromozomy nejsou ani tyto geny myším ani octomilkám nijak užitečné. Ale protože se umějí tak efektivně šířit, prosperují, i kdyby svým tělům škodily. Jsou to rebelové proti zavedenému pořádku a jejich existence napovídá, jaké napětí musí existovat pod zdánlivou harmonií našich genů.


Zájem celku

Popsané fenomény jsou však vzácné. Co brání rebelům v jejich řádění? Proč gen segregation distorter, B-chromozomy a rakovinné buňky nakonec nezvítězí? Proč nad všeobecným sobectvím převládá harmonie? Protože organismus, konfederace mnoha různých zájmů, dokáže prosadit zájem celku. Jenže co je to organismus? Nic takového vlastně neexistuje. Je to jen souhrn sobeckých částí; a skupina jednotek, jež byly selektovány pro svou sobeckost, se přece nemůže chovat zcela altruisticky.

Řešení tohoto paradoxu nás zavede zpátky mezi včely. Každá včelí dělnice má sobecký zájem rodit trubce, avšak současně má každá dělnice neméně sobecký zájem bránit ostatním včelám v rození trubců. Na každou potenciální sobeckou dělnici připadají tisíce včel, jejichž sobeckým zájmem je zabránit jí v mateřství. Včelí úl tudíž není, jak se domníval Shakespeare, despotickým státem ovládaným z královského trůnu; je demokracií, v níž individuální přání mnoha občanů převládají nad egoismem každého z nich.

Přesně totéž platí pro rakovinné buňky, neukázněné embryonální tkáně, segregation distorter a B-chromozomy. Mutace, díky nimž geny potlačí sobectví jiných genů, budou stejně úspěšné jako sobečtí mutanti. A k takovým mutacím může docházet na celé řadě míst: každou sobeckou mutaci, k níž dojde na jednom místě genomu, střeží desetitisíce jiných genů, které mohou jen získat, objeví-li náhodou mechanismus potlačující sobecké mutanty. Egbert Leigh o tom řekl: "Je to, jako bychom měli co do činění s parlamentem genů: každý prosazuje svůj sobecký zájem, ale jestliže ohrozí ostatní, všichni se proti němu spojí a přehlasují ho." Například segregation distorteru brání v jeho sobectví rozčlenění genomu do mnoha chromozomů a tak zvané "crossing-overy" v rámci každého chromozomového páru, při nichž si spárované chromozomy navzájem přehazují své geny. Při tomto procesu je segregation distorter odtržen od bezpečnostních mechanismů, které genům brání, aby zničily samy sebe. Jistě, žádné z těchto opatření není bez chyb. Tak jako někdy včelí dělnice přechytračí parlament svého včelstva, tak mohou geny segregation distorter uniknout z majoritního dohledu genového parlamentu. Většinou však, jak doufal Kropotkin, převáží zájem celku.


Zpět na obsah