Malá tajemství evoluce: počátky života

1. část

zpracoval: Jiří Svršek

V roce 1988 v edici Kolumbus vyšla kniha Stephena Jaye Goulda "Pandin palec" s podtitulem "Malá tajemství evoluce". Světově uznávaný vědec tuto knihu sestavil z jednotlivých svých esejů o evoluční teorii, které psal od roku 1974 pro měsíčník Natural History do rubriky zvané "Z mého hlediska".

Tento článek je výběrem faktů, myšlenek a názorů tohoto vědce z jeho esejů "Časný počátek", "Ten starý blázen Randolph Kirkpatrick", "Bathybius a eozoon" a "Odpovídáme buňce mořské houby", které tvoří skupinu esejů pod názvem "Počátky života".

V závěru jsou uvedena některá současná fakta podle současných znalostí z doslovu akademika Vladimíra Pokorného.


Počátkem listopadu roku 1977 byl oznámen objev fosilních prokaryont v jižní Africe, který posunul vznik života za hranici 3,4 miliardy let. O dva týdny později výzkumný tým z univerzity v Illinois vydal zprávu, podle níž tzv. methanogenní bakterie nejsou spřízněny s příslušníky říše Monera, ale tvoří vlastní říši.

Pokud bakterie říše Monera existovaly již před 3,4 milióny let, pak musel být společný předek této říše a říše methanogenních bakterií být ještě starší. Nejstarší známé horniny byly zatím nalezeny v západním Grónsku a jejich věk se odhaduje na 3,8 miliardy let. Předpokládá se, že život nevznikal postupně, od nejjednodušších složek původní praatmosféry až po složité organismy, ale vznikl náhle. Země po svém zformování před asi 4,5 miliardami let procházela žhavým stádiem. Pevná kůra není o mnoho miliónů let starší, než západogrónský horninový led. Právě proto si tyto zprávy získaly místo na prvních stránkách newyorských Timesů.

V 60.létech působil na Coloradské univerzitě George Wald. Podle jeho názoru lze počátek života považovat za prakticky nevyhnutelný důsledek stavu zemské atmosféry a zemské kůry, příznivé velikosti Země a její polohy ve sluneční soustavě. Wald tvrdil, že ke vzniku života z jednoduchých molekul a chemických prvků bylo nutné dlouhé časové období, mnohem delší, než bylo třeba k následnému vývoji od molekuly DNA k vyspělému hmyzu. Výsledek podle jeho názoru zaručovala jen nevyčerpatelnost času, který činí z pravděpodobného nevyhnutelné.

V roce 1954 Wald napsal, že čas je nejvýznamnějším činitelem vzniku života, protože málo pravděpodobné se jeho působením stává zcela jistým. Stačí jen čekat a zázraky předvede sám čas.

Tento ortodoxní názor brzy měl své přívržence, aniž k tomu byly jakékoliv paleontologické důkazy. Nedostatek fosilií z doby před kambrickou explozí (viz příloha) je vážným problémem evoluční biologie. První jednoznačné důkazy o prekambrickém životě se objevily v roce 1954. Paleontolog Elso Barghoorn z Harvardu a geolog S.A.Tyler z Wisconsinu popsali shluk prokaryontních organismů nalezených v rohovcích z gunflintské formace, z hornin starých téměř 2 miliardy let a uložených při severním břehu kanadského Velkého jezera.

V jižním Zimbabwe v bulawayských vrstvách byly nalezeny tzv. stromatolity, vrstvené uhličitanové usazeniny. Zvrstvení připomíná obrazce vytvářené dnešními povlaky sinic, které zachycují a vážou sedimenty. Vysvětlení stromatolitů jako usazenin organického původu přiměla část vědců přiklonit se k víře prekambrické fosilie. V roce 1967 ohlásili Elso Barghoorn a J.W. Schopf nález "sinicovitých" a "bakteriovitých" organismů ve figtreeských vrstvách v jižní Africe. Z tohoto důvodu bylo nutné opustit ortodoxní názor, že život vznikal pomalu po většinu času trvání Země. Horniny ve Fig Tree mají stáří více než 3,1 miliardy let podle údajů dostupných v roce 1967. Schopf však došel později k závěru, že výsledky zkoumání svědčí proti biologické povaze jejich nálezu.

Andrew H. Knoll a Elso Barghoorn shromáždili doklady z rohovců figtreeských vrstev o tom, že život vznikl v době nejméně před 3,4 miliardami let. Knoll tvrdil, že v Zimbabwe jsou dosud neprozkoumané rohovce, jejichž stáří může přesahovat 3,6 miliardy let. Podle všech těchto nálezů se předpokládá, že život vznikl náhle ve velmi krátkém období. Jejich novější nálezy fosilií z vrstev ve Fig Tree jsou mnohem přesvědčivější než předcházející nálezy. Knoll a Barghoorn tvrdili, že v mladších horninách nalezli sinicové mikrofosilie. Svůj výklad zdůvodňovali pěti argumenty:

1. Velikost nových nálezů se pohybovala v rozmezí obvyklém pro dnešní prokaryontní organismy. Dříve nalezené struktury byly mnohem větší a proto Schopf později jejich biologickou povahu odmítl.

2. Velikost organismů v populaci dnešních prokaryont se řídí normálním rozdělením (viz příloha 2). Pro prokaryontní organismy je tedy typická nejen průměrná velikost (rovna střední hodnotě) ale také směrodatná odchylka od tohoto průměru (rovna odmocnině z rozptylu).

3. Nové nálezy obsahují struktury různě protáhlé, zploštělé, zvrásněné nebo "svinuté" a proto se podobají pozdně prekambrickým a gunflintským prokaryontním organismům. Původní nálezy byly kulovité, tedy mohly také vzniknout anorganickou cestou, jako bubliny apod.

4. Asi čtvrtina nalezených mikrofosilií byla v různých stádiích buněčného dělení. Prokaryonta se množí buněčným dělením zhruba každých dvacet minut a během několika minut vznikají noví jedinci.

5. Důkazem biochemické povahy může být poměr izotopů uhlíku. Uhlík má dva stabilní izotopy, C12 (v jádře atomu 6 protonů a 6 neutronů) a C13 (6 protonů a 7 neutronů). Organismy při fotosyntéze dávají přednost izotopu C12. Proto je poměr izotopů uhlíku C12/C13 větší v organismech než například v diamantu. Protože jsou oba izotopy stabilní, jejich vzájemný poměr se v čase nemění. Poměr C12/C13 v strukturách ve Fig Tree je příliš vysoký na to, aby byl anorganického původu. Tento poměr však sám o sobě není důkazem, protože lehčí uhlík se může přednostně vázat také jinými způsoby.

Na Zemi dosud nebyly nalezeny starší horniny, než 3,4 miliardy let. Proto se při důkazech vzniku života nelze opírat o přímé fosilní nálezy.

Carl Woes a jeho spolupracovníci v roce 1977 přišli s názorem, že methanogenní organismy nejsou bakteriemi, ale představují novou říši prokaryontních organismů, která se odlišuje od říše Monera (bakterie a sinice). Jejich zpráva byla v tisku značně překrucována. 11.listopadu 1977 např. newyorské Times napsaly, že konečně padlo známé dělení na rostliny a živočichy. Ve skutečnosti biologové od "známého dělení" upustili již mnohem dříve. Velké oblibě se těšila soustava pěti říší: rostlinná, živočišná, Fungi (houby), Protista (jednobuněčná eukaryonta včetně měňavek a trepek, s jádrem, mitochondriemi a ostatními organelami) a Monera (prokaryonta). methanogenní organismy tak mohou tvořit šestou říši, která se společně s říší Monera spojuje v nadříši Prokaryonta.

Woesova výzkumná skupina [Fox, G.E., Magrum, L., Balch, W.E., Wolfe, R.S. and Woese, C.R.: Classification of methanogenic bacteria by 16S ribosomal RNA characterization. Proceedings of the National Academy of Sciences 74 (1977), 4537-41] izolovala běžnou RNA s 10 methanogenních organismů a pak ji srovnávala se vzorky pocházejícími ze 3 zástupců říše Monera.

Prokaryonta (methanogenní organismy, baktérie a sinice) musely mít v době blízké počátku života společného předka. Proto v jistou dobu historie měla všechna prokaryonta shodné sekvence bází v RNA a nynější rozdíly jsou způsobeny rozdělením kmene stromu prokaryontních organismů do několika větví. Pokud by molekulární vývoj postupoval vpřed stále stejnou rychlostí, bylo by možné sledovat dobu oddělování jednotlivých větví od kmene.

Woese se svou skupinou zjišťoval rozdíly v bázích RNA u každého páru druhů z deseti methanogenních organismů a tří organismů říše Monera. Na základě výsledků pak sestavil vývojový strom, který byl složen ze dvou větví. Jednu větev tvořily methanogenní organismy, druhou příslušníci říše Monera. Na třech druzích organismů říše Monera Woese ukázal významné odlišnosti uvnitř této říše, například porovnáním střevních bakterií a volně žijících sinic. Nicméně prokázal, že každý ze tří druhů říše Monera je mnohem podobnější ostatním příslušníkům říše Monera než methanogenním organismům.

Nejsnáze lze dané výsledky interpretovat tak, že methanogenní organismy a členové říše Monera tvoří samostatné vývojové větve se společným předkem. Protože příslušníci kmene Monera byly již před 3,4 miliardami let plně vyvinuti, což dokazují vrstvy z Fig Tree, musel být společný předek s mutanogenními organismy ještě starší.

Woese a jeho skupina si uvědomovali, že jejich interpretace nemusí být jediná, jak zjištěná fakta objasnit. Lze nabídnout další dvě zcela přijatelné hypotézy:

1. Příslušné tři druhy Monera, se kterými Woese pracoval, nemusely být typičtí zástupci celé skupiny. Je možné, že se báze RNA u jiných zástupců téže skupiny budou od bází RNA těchto tří druhů lišit stejně, jako se od nich lišily báze RNA methanogenních organismů. Pak bychom museli přijmout methanogenní organismy do říše Monera.

2. Domněnka o téměř neměnné rychlosti vývoje nemusí obstát. Je možné, že se methanogenní organismy vydělily z jedné větve skupiny Monera dlouho poté, co se tyto větve Monera oddělily od společného předka. Tyto prvotní methanogenní organismy se pak mohly vyvíjet rychleji, než se od sebe vzdalovaly jednotlivé větve skupiny Monera. V tom případě by značný rozdíl bází RNA u každého z methanogenních organismů v porovnání se kterýmkoliv příslušníkem skupiny Monera znamenal pouze to, že se dřívější členové skupiny Monera vyvíjeli rychleji a nikoliv to, že methanogenní organismy měly s příslušníky skupiny Monera společného předka předtím, než se příslušníci skupiny Monera rozdělili do větví.

Stephen Gould dává přednost Woesově hypotéze. Methanogenní baktérie jsou anareobní organismy a za přítomnosti kyslíku hynou. Jejich metabolismus je založen na oxidaci vodíku a redukci oxidu uhličitého na methan. Dnes tyto organismy žijí na dně rybníků v bahně zbaveném kyslíku nebo v horkých pramenech Yellowstoneského národního parku. Badatelé se přes všechny názorové rozdíly na vývoj Země shodují na tom, že původní atmosféra neobsahovala volný kyslík, ale především oxid uhličitý. Můžeme tedy považovat methanogenní organismy za pozůstatky původního života na Zemi. Vědci dnes většinou souhlasí s tím, že volný kyslík vznikl organickou fotosyntézou. Organismy z figtreeských vrstev již fotosyntézu používaly, tedy methanogenní organismy byly v době rozšíření příslušníků Monera již na ústupu.

V současné době tedy převládá názor, že methanogenní organismy předcházely vzniku příslušníků skupiny Monera, kteří již používají fotosyntetický proces.

Stephen Gould, jako nadšený příznivec exobiologie, biologie na jiných planetách ve vesmíru, vyslovil názor, že život na jiných planetách je díky uvedeným úvahám pravděpodobný. Atmosféra s převládajícím oxidem uhličitým se vyskytuje na několika tělesech ve sluneční soustavě a zřejmě tedy je pro planety a jejich satelity typická.

Závěrem se Stephen Gould zamýšlí nad tím, proč graduální hypotéza vzniku a vývoje života získala tak silné pozice a všeobecné uznání. Jistě to nebylo proto, že pro ni byly přímé důkazy. Věda není jen neosobní stroj, který jde za vědeckou pravdou. Věda je veskrze lidská, poznamenaná vášněmi, nadějemi a viděním světa přes brýle kulturních tradic. Tradice myšlení ovlivňují velmi silně všechny vědecké teorie, často vyznačují směry úvah, zejména tehdy, pokud neexistují žádné důkazy. Gradualistickou představu, že veškeré změny musí být pozvolné, pomalé a ustavičné, nikdo nevypozoroval v přírodě. Byla jen výrazem kulturního trendu, jímž 19.století reagovalo na koncepci světa v revolučních zvratech.

Stephen Gould zastává názor, že historie života je série stabilních stavů přerušovaná vývojovými skoky. Prokaryonta žila na Zemi po 3 miliardy let, až do kambrické exploze, kdy se v průběhu asi 10 miliónů let objevily všechny hlavní typy mnohobuněčného života. Asi o 375 miliónů let později vyhynula zhruba polovina čeledí bezobratlých.

Fyzikové tvrdí, že chemické prvky mohly vzniknout již v prvních minutách po velkém třesku. Život sice nepovstal tak náhle, ale vznikl pravděpodobně během velmi krátké doby.


Randolph Kirkpatrick od roku 1886 do roku 1927, kdy odešel na odpočinek, působil jako zástupce vedoucího oddělení "nižších" bezobratlých v Britském muzeu. Původně vystudoval medicínu, ale později po několika záchvatech choroby zvolil přírodovědu.

Na počátku své vědecké dráhy uveřejnil několik důkladných prací o systematice mořských hub, ale po 1.světové válce jeho jméno se na stránkách vědeckého tisku objevovalo jen velmi zřídka.

Od roku 1915 začal vydávat spisy vlastním nákladem, protože dobře věděl, že by žádný vědecký časopis jeho názory neuveřejnil. Kirkpatrick začal totiž rozvíjet svoji "numulosférickou" teorii [Kirkpatrick, Randolph: The nummulosphere. An account of the organic origin of so-called igneous rocks and of abyssal red clays, London 1913, Lamley and Co.].

V roce 1912 sbíral Kirkpatrick mořské houby u ostrova Porto Santo, západně od marockého pobřeží. Jeho přítel mu přinesl nějaké horniny sopečného původu. Kirkpatrick úlomky prozkoumal pod binokulárním mikroskopem a objevil schránky numulitů.

Numuliti patří mezi největší dírkovce [Foriminifera], dírkovci jsou jednobuněčné organismy příbuzné měňavkám, vyměšující své vlastní schránky. Numulit vypadá jako mince, odkud pochází jeho název (lat. nummus = mince). Schránka numulita je plochá okrouhlá destička o průměru 2,5 až 5 cm. Je vystavěna z jednotlivých komůrek. Jedna komůrka navazuje na druhou a všechny jsou svinuty do závitů. Schránka tak připomíná smotané lano do rovinné spirály. Ve třetihorách asi před 50 milióny let se numuliti vyskytovali tak hojně, že se z jejich schránek skládají některé horniny (numulitové vápence).

Po svém objevu se Kirkpatrick vrátil na Madeiru a zjistil výskyt numulitů také v magmatických horninách. Vyvřeliny vznikají při sopečném výbuchu nebo v důsledku ochlazování tekutého magmatu hluboko pod zemskou kůrou a proto v nich nemohou být žádné zkameněliny. Z toho Kirkpatrick vyvodil závěr, že vyvřeliny z Madeiry a z Porto Santa numulity nejen obsahují, ale že se z nich dokonce skládají. Podle jeho názoru tedy "magmatické" horniny nevznikají z rozžhavené hmoty v nitru Země, ale jde o usazeniny z mořského dna.

Kirkpatrick si tehdy poznamenal, že téměř celý ostrov Porto Santo má numulitový ráz. Z numulitů musely vzniknout stavení, vinné lisy, půda. Proto zkamenělinu označil termínem "Eozoon portosantum" (jitřní živočich ostrova Porto Santo). Když zjistil, že podobné numulitové vyvřeliny jsou také na Madeiře, název zobecnil na "Eozoon atlanticum".

Kirkpatrick se vrátil do Londýna a začal zkoumat vyvřeliny z různých částí světa. Zjistil, že numulitové vyvřeliny se vyskytují nejen v Severním ledovém oceánu, ale také v Tichém, Atlantském a Indickém oceánu. Proto svůj název ještě více zobecnil na "Eozoon orbis-terrarum" (jitřní živočich všech zemí světa).

Konečně Kirkpatrick začal studovat meteority a zjistil, že také obsahují numulity. Definitivní název svého živočicha tedy byl "Eozoon universum" (jitřní živočich vesmíru). Kirkpatrick se nijak neostýchal tvrdit, že všechny horniny na zemském povrchu jsou tvořeny zkamenělinami a tudíž jsou organického původu, protože v nich lze pozorovat vnitřní uspořádání typické pro dírkovce. Nijak ho neodrazoval fakt, že jeho teorie byla odmítána.

Kirkpatrick vyslovil hypotézu o vzniku zemské kůry. Numuliti se objevili na úsvitu dějin světa jako první tvorové, kteří byli vybaveni schránkami. Proto si také přisvojil pro ně název "Eozoon", který původně použil v 50.letech 19.století vynikající kanadský geolog sir J.W.Dawson pro domnělou zkamenělinu objevenou v nejstarších horninách planety. Dnes již víme, že Dawsonův nález byl anorganického původu, složen se střídavých vrstev barevných nerostů, bílého kalcitu a zeleného serpentinu.

Podle Kirkpatricka se musela v oceánech nahromadit vysoká vrstva numulitových schránek, protože v nežili žádní dravci, kteří by je dokázali strávit. Žár ze zemského nitra schránky spekl a nasytil křemíkem, čímž Kirkpatrick zodpověděl závažnou otázku, proč jsou vyvřeliny křemičité, kdežto numulitové schránky jsou tvořeny uhličitanem vápenatým. Některé schránky se dostaly při sopečných erupcích až za hranice zemské atmosféry a dnes je proto nalézáme v meteoritech. Litosféra je tedy křemíkem nasycená numulosféra.

Kirkpatrick však nezůstal pouze u své teorie zemské kůry. Domníval se, že nalezl podstatnější teorii. V zavinutém tvaru numulitů viděl výraz životního prazákladu, stavební architekturu samotného života. Nakonec tvrdil, že cokoliv živého je vyjádřeno pomocí základní architektonické jednotky, spirály numulitové schránky.

Kirkpatrick se držel postupu, který jeho vědeckou práci podněcoval. Měl nezřízenou a nekritickou vášeň pro syntézu a jeho představivost ho nutila dávat do souvislosti zcela nesourodé věci. Zcela opomíjel skutečnost, že podobnost tvarů nemusí mít společnou příčinu.

Vědci Kirkpatrickova typu obvykle na své nadání, bezhlavou honbou za syntézou, těžce doplácejí, protože většinou nemají vůbec pravdu. Pokud ji však mají, pak tak pronikavou a hlubokou, že jejich postřehy zdaleka předčí poctivou práci, vykonanou za mnoho běžných a střízlivých vědeckých kariér.

Proč se vlastně Kirkpatrick objevil u ostrovů Madeira a Porto Santo, na kterých roku 1912 učinil svůj osudový objev? Podle vlastních slov chtěl dokončit svůj výzkum houbovité řasy Merlia normani. V roce 1900 systematik J.J.Lister objevil na ostrovech Lifu a Funafuti v Tichém oceánu mořskou houbu s křemičitými jehlicemi a s vápenitou vnější kostrou, podobnou jakou mají někteří koráli. Lister se pokusil vysvětlit spojení křemičitých jehlic s vápenitou kostrou tím, že se jehlice dostaly do houby zvnějšku. Kirkpatrick však nasbíral více exemplářů a došel ke správnému závěru, že jehlice jsou výměškem samotných hub. V roce 1910 objevil na Madeiře houbu Merlia normani s křemičitými jehlicemi a vápenitou kostrou.

Kirkpatrick si povšiml, že vápenité kostry této houby připomínají několik nejasných skupin zkamenělin, řazených obvykle mezi korály, zejména stromatopory a chetetidní tabuláty.

Zkameněliny stromatoporů a chetetidů jsou velice běžné. V některých velmi starých vrstvách jsou jich celá ložiska a řada paleontologů se jimi zabývala po celou svou vědeckou dráhu. Kirkpatrick usoudil, že tyto i další zkameněliny jsou mořské houby. Proto začal pátrat po jehlicích, které byly pro něj znakem mořských hub. Dnes již víme, že se dopustil omylu, když mezi houby řadil také mechovky [Monticulipora]. Brzy se však začal věnovat své teorii numulosféry a plánované pojednání o houbách Merlia nikdy neuveřejnil. Svojí teorií se však stal vyvrhelem vědy a jeho významná práce o "korálovitých" houbách upadla téměř v zapomnění.

Thomas Goreau začal v 60.letech 20.století s průzkumem tajemného prostředí útesů v Karibském moři. Ukázalo se, že škvíry, štěrbiny a dutiny skrývají dosud neobjevené společenství živočichů. Thomas Goreau a jeho kolegové Jeremy Jackson a Willard Hartman objevili, že v tomto kryptickém prostředí žije mnoho "živých zkamenělin". Celé společenství tvořilo vlastní ekosystém, který byl zatlačen do pozadí vývojem dalších, dokonalejších forem.

Ve zmíněném společenství převládaly dvě složky: ramenonožci a Kirkpatrickovy "korálovité" houby. Goreau a Hartman popsali šest druhů "korálovitých" hub, které nalezli na úpatí svahu jamajského útesu. Staly se základem celé nové třídy mořských hub Sclerosponginae (houby s pevnou vnější kostrou). Během svých výzkumů Goreau a Hartman znovu objevili Kirkpatrickovy práce a prostudovali jeho názory na příbuznost mezi jeho "korálovitými" houbami a základními fosilními stromatosporami a chetetidy. Porovnali popsané mořské houby s pevnou vnější kostrou s představiteli několika skupin organismů známých z fosilních nálezů. Prokázali tak, že tyto zkameněliny jsou vlastně mořské houby.

Když Stephen Gould psal Willardu Hartmanovi o informaci o Kirkpatrickovi, Hartman mu odpověděl, aby tohoto vědce neposuzoval kvůli jeho teorii numulosféry příliš příkře, protože jeho taxonomické dílo o mořských houbách je důkladné a fundované.

Stephen Gould závěrem poznamenává, že není žádné umění se vysmát ztřeštěné teorii tak, že to zabrání jakémukoliv pokusu pochopit pohnutky jejího autora. Poukazuje na to, že závěry takových lidí, jako byl Kirkpatrick, mohou být nesprávné, ale že se nejednou vyplatí zkoumat metody jejich práce. Hráč, který je mimo rytmus, obvykle kazí hru, ale může čas od času podnítit vznik nového hudebního stylu.


Když Thomasi Henrymu Huxleymu zemřel syn, pokoušel se ho Charles Kingsley utěšit svou rozsáhlou řeší o nesmrtelnosti duše. Huxley, který poděkoval Kingsleymu za účast, jeho útěchu pro nedostatek důkazů odmítl. Považoval se za agnostika a ve své slavné pasáži napsal:

"Dbám, abych učil své touhy podřizovat se faktům, nikoliv abych fakta nutil být v souladu s mými touhami... Stůjte před fakty jako malé dítě, buďte připraveni vzdát se jakéhokoliv apriorního názoru, následujte přírodu, ať vás vede kamkoli, k jakýmkoli propastem. Jinak nepoznáte nic."

Jeho výrokem se ovšem žádný tvůrčí vědec nemůže řídit. Velcí myslitelé nepřistupují k faktům jen se založenýma rukama. Kladou přírodě otázky, mají své naděje, tušení a snaží se vytvořit svět v jejich světle. Proto se také dopouštějí velkých chyb.

Voltairův aforismus "Kdyby bůh neexistoval, museli bychom si ho vymyslet" se ve vědě mnohokrát realizoval. V počátcích evoluční teorie se zrodily dvě živočišné chiméry, které měly podle Darwinových měřítek existoval, ale neexistovaly. U zrodu jedné z nich stál Thomas Henry Huxley.

Mezera mezi živým a neživým světem pro většinu kreacionistů neznamená žádnou překážku. Bůh vytvořil živé tvory zcela odlišně a mnohem dokonaleji, než horniny nebo chemické sloučeniny. Evoluční teorie se naopak snaží tuto mezeru překlenout. Ernst Haeckel, jeden z nejvýznamnějších příznivců Darwina, vytvořil hypotetické organismy, kterými hodlal veškeré skupiny sjednotit. Vývojově primitivní měňavka nemohla sloužit za model prvotního života, protože její buňka je již diferencována na jádro a cytoplasmu. Proto Haeckel přišel s jednodušším organismem, který obsahoval pouze nerozčleněnou protoplasmu a nazval jej Monera. Tímto názvem dnes označujeme říši baktérií a sinic, tedy organismů bez buněčných jader a dalších organel, ikdyž nikoliv beztvarých, jak si představoval Haeckel.

Haeckel definoval své organismy Monera jako zcela homogenní nerozčleněnou látku, jakousi živou částici bílkoviny albuminu, která je schopna metabolismu a množení.

V 60.letech 19.století byla snaha tyto primitivní organismy najít. Při svém studiu se roku 1868 na rozdíl od své výše uvedené pasáže nechal svést vlastními nadějemi a očekáváním. Zkoumal vzorky bahna vytěženého v roce 1858 z mořského dna severozápadně od Irska. Povšiml si želatinové hmoty do níž byly vklíněny okrouhlé vápenité destičky zvané kokolity. Huxley tuto hmotu prohlásil za hledaný organismus Monera a kokolity za jeho prvotní kostru. Dnes však víme, že kokolity jsou úlomky skeletů bičíkovců, které po smrti svých nositelů klesají na dno oceánu. Aby vzdal čest Haeckelovi, pojmenoval tento nález Bathybius haeckelii.

Sir Charles Wyville Thomson vyzvedl vzorek ze dna Atlantiku a zjistil, že vzorek byl živý, soudržný a tvoří hrudky. Haeckel začal objev zobecňovat a představoval si, že celé dno oceánu v hloubce pod 15 tisíc metrů je pokryto pulzujícím povlakem žijícího Bathybia, jakéhosi "Urschleim" (praslizu) romantických přírodních filozofů, k nimž se hlásil i Goethe. Huxley, jinak velice zdrženlivý, přednesl řeč, ve které tvrdil, že Bathybius tvoří povlak pokrývající dno oceánu v rozloze tisíců čtverečných kilometrů a vytváří tak největší souvislý povlak živé hmoty na Zemi.

Další chimérou byl organismus zvaný Eozoon canadense ("kanadský jitřní živočich"). Fosilní doklady Darwina trápily, zejména kambrická exploze, při které se naráz objevily téměř všechny typy vyspělých organismů. Kambrická exploze se navíc objevila až v páté šestině trvání dějin Země, nikoliv na počátku. Darwinovi oponenti tuto událost vyložili jako okamžik stvoření, neboť v té době neexistoval žádný doklad prekambrického života.

V roce 1858 nalezl zaměstnanec Kanadského ústavu pro geologický výzkum několik zajímavých vzorků z nejstarších hornin. Vzorky byly složeny z tenkých soustředných vrstev, ve kterých se střídal serpentin (silikát) a kalcit (karbonát). Ředitel ústavu sir William Logan usoudil, že by mohlo jít o fosilie, a předložil je několika vědcům.

Roku 1864 nalezl Logan průkaznější vzorky blízko Ottawy a předal je kanadskému paleontologovi J. Williamu Dawsonovi, který byl v té době rektorem McGillovy univerzity. Dawson usoudil, že v kalcitu jsou organické struktury včetně soustavy kanálků a soustředné vrstvy považoval za skelet velkého dírkovce, který měl mnohem difúznější strukturu a byl asi stokrát větší než současní dírkovci. Nazval ho Eozoon canadense.

Darwina nález potěšil a Eozoon canadense se objevil ve čtvrtém vydání jeho knihy O původu druhů [Darwin, Charles: On the origin of species, John Murray, London 1859]. Dawson byl významný kreacionista a roku 1897 sepsal o Eozoonu dílo Pozůstatky prvotního života. Podle něj skutečnost, že se jednoduchý dírkovec uchoval po celé trvání geologického času, vyvrací princip přírodního výběru, protože pokud by nějaký boj o přežití existoval, pak by dírkovec byl nahrazen dokonalejšími tvory.

Bathybius a eozoon byli organismy, které se vzájemně doplňovaly. Oba měly žádoucí difúzní beztvarost a odlišoval je pouze nespojitý skelet eozoona. Proto se předpokládalo, že buď se eozoon zbavil schránky a stal se bathybiem, nebo byly tyto organismy velmi úzce spřízněny.

Evolucionisté byli nadšeni, protože měli před sebou chybějící článek mezi neživou a živou hmotou. Všichni, kteří se účastnili diskuse, bezvýhradně přijímali "očividnou" pravdu, že prvotní organismus musel být beztvarý, stejnorodý, difúzní a nevyvinutý.

Podle Huxleyho dokazovala existence živé hmoty bez vnitřní složitosti, jakou je buněčné jádro, že organizovaná živá hmota vznikla z neurčité vitality a nikoliv obráceně. Bathybius podle jeho názoru dokazoval, že v buněčném jádru nesídlí žádná tajemná síla a že život je vlastností molekul životaschopné látky a nikoliv důsledkem vnitřní organizace a struktury.

Dnešní organismy však takovému názoru nenasvědčují. Velmi pravidelné a opakující se tvary mají viry, jejichž bílkovinný obal je složen jen z několika pravidelně se opakujících bílkovin se stejnou prostorovou strukturou. Desoxyribonukleová kyselina DNA je přímo zázrakem organizace. Její strukturu objasnili Watson a Crick, když sestavili její model a prokázali, jak veškeré části do sebe zapadají.

Bathybius a eozoon nepřežili vládu královny Viktorie. Charles Wyville Thomson, který hovořil o bathybiovi jako o bílkovinné skutečně živoucí hmotě, v 70.letech 19.století se zúčastnil expedice Challenger, která zkoumala světový oceán. Vědci z expedice Challenger se znovu a znovu zcela neúspěšně pokoušeli nalézt bathybia v čerstvých vzorcích bahna z mořských hloubek.

Prvního bathybia nalezl Haeckel ve vzorcích, které byly uchovávány v alkoholu, jako konzervačním činidlu. Jeden z účastníků expedice Challenger si povšiml, že se bathybius objevuje pokaždé, když se k čerstvému vzorku přidá alkohol. Chemik expedice pak bathybia analyzoval a zjistil, že jde pouze o koloidní sraženinu síranu vápenatého, výsledek reakce mořského kalu s alkoholem. Thomson podal zprávu Huxleymu, který teorii bathybia ihned opustil. Haeckel byl tvrdohlavější, ale bathybius se nicnémě tiše, po anglicku vytratil.

Eozoon vydržel poněkud déle. Dawson tuto hypotézu hájil nejdéle, ale brzy zůstal osamocen. Všichni odborníci se shodli, že eozoon je anorganického původu, metamorfovaný produkt vysokých teplot a tlaků. Nalézal se pouze ve značně přeměněných horninách, které jsou velmi málo pravděpodobné jako zdroj fosilií. Tečku za hypotézou eozoona udělal jeho nález ve vápencových blocích vyvržených sopkou Vesuvem v roce 1894.

Biologové velice rychle na svůj omyl zapomněli a tehdejší historikové, kteří vědu považovali za cestu k pravdě prostřednictvím odhalování a odvrhování omylů, šli pokojně dál svou cestou.

Dnešní historikové vědy se k podobným podnětným omylům stavějí většinou jinak. Ve své době takové omyly dávaly smysl. Naši dobu nelze považovat za měřítko všech dob a věda je vždy průsečíkem převládající kultury, individuální výjimečnosti a hranic, kterými je omezeno poznání. Proto bathybius a eozoon vzbudili více zájmu v 70.letech 20.století než kdykoliv předtím od doby jejich zavržení. Stephena Goulda k původním pramenům eseje Bathybius a eozoon přivedly článek C. F. O'Briena o eozoonovi [O'Brien, C.F.: On Eozoon Canadense, Isis 62 (1972), 381-83] a velmi originální článek N.A.Rupkeho o bathybiovi [Bathybius Haeckelii and the psychology of scientific discovery. Studies in the History and Phylosophy of Science 7 (1976), 53-62].

Vědecké omyly obvykle mívají své dobré důvody. Pokud pronikneme do jejich souvislostí a pokud je nebudeme posuzovat z hlediska dnešní "pravdy", můžeme se o mnohém poučit, protože jsou známkou měnícího se kontextu. Zkoumání geniálních omylů nás může přivést k poznání, že schopnost proniknout hluboko k podstatě věci a dopustit se velkého omylu jsou jen dvě strany stejné mince, a že obě jsou stejně skvělé.

Bathybius jistě byl geniálním omylem. Posunul evoluční teorii vpřed. Jak tvrdí Rehbock, sehrál celou řadu úloh. Představoval nejnižší protozoologickou formu, elementární jednotku cytologie (vědy o stavbě a funkci buněk), vývojového předchůdce všech organismů, první organickou formu uchovanou jako fosilie, hlavní součást dnešního mořského sedimentu v usazených kokolitech a zdroj energie a látky pro metabolismus vyšších forem života v hlubinách oceánu. Bathybius se sice vytratil, ale otázky, které vyvolal, zůstaly nadále. Bathybius podnítil nepřehledné množství vědecké práce a byl vodítkem ke zkoumání a vymezení zásadních problémů.

Ortodoxie ve vědě bývá stejně zatvrzelá jako v náboženství. Lze se jí zbavit jen pomocí plodné fantazie a odvahy jít po nevyšlapaných cestách s tím, že s sebou vždy neseme riziko velkého omylu.

Italský ekonom Vilfredo Pareto napsal: "Dejte mi plodný omyl, nabitý semeny a praskající vztlakem vlastních nápovědí k nápravě a já po něm kdykoli sáhnu. Své sterilní pravdy si nechte pro sebe."

(c) 1997 Intellectronics


časopis o přírodě, vědě a civilizaci