Strom života (biologie)

Prekurzory

Lamarck

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) vytvořil ve své Filozofii zoologie (1809) první větvený strom živočichů. Byl to strom vzhůru nohama, který začínal červy a končil savci. Lamarck však nevěřil ve společný původ všeho živého. Místo toho se domníval, že život se skládá z jednotlivých paralelních linií postupujících od jednoduchého ke složitému.

Hitchcock

Americký geolog Edward Hitchcock (1763-1864) publikoval v roce 1840 ve své knize Elementary Geology první strom života založený na paleontologii. Na svislé ose jsou vyznačena paleontologická období. Hitchcock vytvořil samostatný strom pro rostliny (vlevo) a živočichy (vpravo). Stromy rostlin a živočichů nejsou ve spodní části grafu propojeny. Každý strom navíc začíná více počátky. Nejedná se však o evoluční stromy, protože Hitchcock věřil, že původcem změn je božstvo.

Vestiges

První vydání knihy Roberta Chamberse Vestiges of the Natural History of Creation vyšlo anonymně v roce 1844. Obsahovalo stromový diagram v kapitole "Hypotéza vývoje rostlinné a živočišné říše". Zobrazuje model embryologického vývoje, kde ryby (F), plazi (R) a ptáci (B) představují větve z cesty vedoucí k savcům (M).

V textu je tato myšlenka rozvětveného stromu předběžně aplikována na historii života na Zemi: "může dojít k rozvětvení". ^p191

Rozkládací paleontologická mapa Edwarda Hitchcocka v knize "Elementary Geology" (1840)


Diagram z knihy Vestiges of the Natural History of Creation, 1844, str. 212.

Darwinův strom života

Charles Darwin (1809-1882) jako první sestavil evoluční strom života. K možnosti rekonstruovat historii života se stavěl velmi opatrně. V knize O původu druhů (1859) v kapitole IV předložil abstraktní schéma teoretického stromu života pro druhy nejmenovaného velkého rodu (viz obrázek).

Darwinova vlastní slova: "Malé rozdíly mezi odrůdami téhož druhu se tedy budou neustále zvětšovat, až se vyrovnají větším rozdílům mezi druhy téhož rodu nebo dokonce mezi různými rody."

Na rozdíl od lineárního stromu, který o několik let později vytvořil Ernst Haeckel, se jedná o větvení bez pojmenování druhů.

Ve shrnutí k oddílu revidovanému v 6. vydání z roku 1872 Darwin vysvětluje své názory na strom života:

Příbuznost všech bytostí stejné třídy bývá někdy znázorňována velkým stromem. Věřím, že toto přirovnání do značné míry vypovídá pravdu. Zelené a pučící větvičky mohou představovat existující druhy; a ty, které vyrostly v minulých letech, mohou představovat dlouhou posloupnost vyhynulých druhů...
Větve rozdělené na velké větve a ty na menší a menší větve byly samy o sobě kdysi, když byl strom mladý, pučícími větvičkami; a toto spojení bývalých a současných pupenů větvením může dobře představovat zařazení všech vymřelých a žijících druhů do skupin podřízených skupinám.
Z mnoha větviček, které rozkvétaly, když byl strom pouhým keřem, přežily jen dvě nebo tři, které se nyní rozrostly ve velké větve, a nesou ostatní větve; tak u druhů, které žily v dávno minulých geologických obdobích, zůstalo jen velmi málo živých a pozměněných potomků. Od prvního růstu stromu se mnoho větví a větviček rozpadlo a odpadlo; a tyto odpadlé větve různých velikostí mohou představovat celé řády, čeledi a rody, které nyní nemají žádné žijící zástupce a které jsou nám známy pouze ve zkamenělém stavu. Tak
jako tu a tam vidíme tenkou bludnou větev, která vyrůstá z rozvětvení nízko na stromě a která byla nějakou náhodou zvýhodněna a je stále živá na svém vrcholu, tak občas vidíme živočicha, jako je Ornithorhynchus (Platypus) nebo Lepidosiren (jihoamerická plískavice), který v jisté malé míře spojuje svou příbuzností dvě velké větve života a který byl zřejmě zachráněn před osudovou konkurencí tím, že obýval chráněné stanoviště.
Tak jako pupeny dávají růst čerstvým pupenům a ty, jsou-li silné, se rozvětvují a překrývají na všechny strany mnohé slabší větve, tak to podle mého názoru
po generace bylo i s velkým Stromem života, který svými mrtvými a zlomenými větvemi vyplňuje zemskou kůru a pokrývá povrch svými stále se rozvětvujícími a krásnými větvemi.

- Darwin, 1872.

Obrázek stromu života, který se objevil v Darwinově knize O původu druhů přírodním výběrem z roku 1859. Byla to jediná ilustrace v knize

Strom života dnes

Model stromu je stále považován za platný pro eukaryotické formy života. Výzkum nejstarších větví stromu eukaryot naznačuje, že strom má buď čtyři nadskupiny, nebo dvě nadskupiny. Zdá se, že zatím nepanuje shoda; v přehledovém článku Roger a Simpson uzavírají, že "při současném tempu změn v našem chápání stromu života eukaryot bychom měli postupovat opatrně".

Biologové si nyní uvědomují, že prokaryota, bakterie a archea mají schopnost přenášet genetickou informaci mezi nepříbuznými organismy prostřednictvím horizontálního přenosu genů (HGT). Rekombinace, ztráta genů, duplikace a tvorba genů jsou některé z procesů, kterými lze přenášet geny v rámci bakteriálních a archeálních druhů a mezi nimi, což způsobuje variabilitu, která není způsobena vertikálním přenosem. Objevují se důkazy, že k HGT dochází v rámci prokaryot na úrovni jednotlivých i více buněk, a v současné době se objevuje názor, že strom života podává neúplný obraz evoluce života. Byl užitečným nástrojem pro pochopení základních procesů evoluce, ale nemůže vysvětlit celou složitost situace.

Současný strom života zobrazující horizontální přenosy genů.

Galerie

Související stránky

• Disambiguační stránka Stromu života