Mutace je náhlá změna v dědičnosti organismu, která vede k fenotypické („vzhledové“) nebo funkční odlišnosti potomků-mutantů. Více než 99 procent všech mutací jsou negativní, ztrátové a mnohé vedou k neschopnosti žít. Organismy mají kolem deseti různých kontrolních a opravných mechanismů, které mutace opravují.
Ale s trochou zjednodušení můžeme připustit, že mutace v genech jednotlivce v určité populaci, která žije v určitých podmínkách, bude teoreticky někdy výhodná pro něj a případné potomky, kteří ji mohou zdědit. Ale uvést byť jen jediný jasný a nezpochybnitelný příklad je obtížné. Adaptace, včetně Darwinových pěnkav, které často označujeme jako mikroevoluci, nepředstavují příklady malých kroků v makroevoluci. Jedná se spíše o proces v opačném směru – po vymizení selekčního tlaku (tvrdost semen versus síla zobáku) se znak vrátí do původního stavu.
Obecně řečeno, každý organismus může přežít jen tehdy, je-li schopen při jakékoliv změně v okolí nebo uvnitř těla reagovat tak, aby se jednak nestal kořistí a jednak aby se stále vyrovnávala tzv. homeostáza, vnitřní rovnováha tělesných funkcí.¨
Zeptali jsme se vědců: Kolik megapixelů má lidské oko? |
Není to většinou tak, že by se nejprve změnil drasticky nějaký parametr prostředí (teplota aj.) a pak se na to organizmus adaptoval cílenou změnou genomu, např. produkcí nové nebo pozměněné bílkoviny. Živočichové ani rostliny si při kruté zimě neušijí kožich, mají ho už někde ukrytý. Nebo jeho rozešité části. Adaptace je výběr již preformované informace.
Každý znak či vlastnost, která se při změně prostředí prokáže jako životospásná, už musí být skrytě přítomna v genomu toho jedince, který změnu přežije a má potomky. Buď vlastnost vznikla (nebo mohla i zmizet) jako momentální náhodná mutace při buněčném dělení, nebo byla zděděná již existující, ale zatím nevyjevená alela (varianta genu).
Jde buď o poškození existujícího genu, a tedy i bílkoviny, která může ovlivnit další znaky organismu, nebo o výpadek části DNA, obrácení pořadí nukleotidů, přemístění, zdvojení a další možné změny.
Na úrovni druhů tedy probíhají změny, kterým se někdy říká mikroevoluce. Je to biologický vývoj uvnitř jednoho druhu organismu; ten je ale podmíněn nejen genovými mutacemi, ale i počtem již existujících variací určitého genu, tzv. alel (alela je konkrétní forma genu). Každý gen může mít jednu nebo několik alel. Když je jich víc, hovoříme o genetickém polymorfismu. Tento fakt včetně dominance nebo recese alel při formování diploidního genomu velmi komplikuje konkrétní projev genu v organismu, který je většinou těžko předvídatelný.
Univerzální voříšek
Variabilita alel je malá třebas u krokodýla nilského (je tu 200 milionů let beze změny) a ohromná u psa (nedávno domestikovaného vlka). Proto je tolik psích ras a u jiných organismů známe hodně poddruhů, variet apod. Např. hroch obojživelný má pět poddruhů.
Dali-li bychom psy různých ras na jeden ostrov, vznikl by po několika generacích univerzální voříšek. Podle tzv. syntetické teorie přechází mikroevoluce během doby v makroevoluci, která by měla vést ke vzniku nových druhů. Ale přímý důkaz jejich vzniku v dnešní době chybí. Neopakuje se nikde případ takzvané kambrické exploze druhů před 530 miliony let. Někteří (Jaroslav Flegr) hovoří o tzv. zamrzlé plasticitě, kdy všechny podstatné znaky v populaci oscilují kolem jakéhosi průměru, neodpovídají na selekční tlak a minimalizuje se schopnost vzniku nového druhu s kvalitativními novinkami.
