Člověk = 98% šimpanz?

Jako důkaz evolučního původu člověka je často citovaným faktem 98% shoda lidské DNA se šimpanzí. Někteří vědci zašli tak daleko, že na tomto základě navrhli zařadit šimpanze do rodu Homo. Do jaké míry však tento argument platí? Lidé se zřetelně od šimpanzů odlišují, nejen anatomicky, ale také svými schopnostmi a chováním. Co když přibývající genetické poznatky naopak evoluci protiřečí?

Když v 70. letech poprvé porovnala Mary-Claire Kingová šimpanzí a lidské aminokyseliny při své doktorandské práci na Kalifornské univerzitě v Berkley, zjistila při porovnání uspořádání aminokyselin v proteinch lidí a šimpanzů 99% shodu. To tehdy nikdo neočekával a byla z toho vědecká senzace. Na rozdíl od porovnávání fyziologických rysů, které už v 18. století vedly Linného k zařazení člověka mezi primáty do čeledi Hominidae, je porovnání molekulární struktury lépe kvantifikovatelné a tedy průkaznější.

Vysoká shoda na úrovni chromozomů

Začátkem 80. let už měli vědci nástroje k porovnání celých chromozomů. Dr. Fazale Rana celý výzkum popisuje v knize Who Was Adam? (Kdo byl Adam?), která prezentuje alternativní vědecký model vzniku člověka založený na kreacionismu staré Země. Porovnáním jednotlivých chromozomů se odpovídající lidské a šimpanzí chromozomy jevily jako prakticky identické. Rana vysvětluje: „Vykazovaly téměř stejný vzor pruhování, umístění pruhů, velikost pruhů a intenzitu zabarvení pruhů. Pro evoluční biology tato podobnost svědčí o společném původu člověka a šimpanze. Vědci, kteří prováděli tato srovnání, také mezi lidskými a šimpanzími chromozomy identifikovali rozdíly. Tyto rozdíly však byly interpretovány v rámci evoluční teorie. Byly vysvětleny chromozomálními mutacemi, ke kterým došlo po rozdělení lidí a lidoopů. Například lidské chromozomy č. 1, 4, 5, 9, 12, 15, 16, 17 a 18 vykazují něco, co se jeví jako jediná inverze. Předpokládá se, že tato vlastnost vznikla obrácením části chromozomu, když došlo po oddělení lidské a šimpanzí linie k jeho zlomení a opětovnému spojení.“

Nejmarkantnějším rozdílem mezi šimpanzími a lidskými geny je však jiný počet chromozomů. Evoluční biologové tento rozdíl vysvětlují tím, že došlo ke spojení dvou chromozomů šimpanze. Domnívají se, že toto spojení vedlo ke vzniku 2. lidského chromozomu. Dr. Deborah Harsmaaová z organizace BioLogos, která zastává teistickou evoluci, vysvětluje: „Telomery jsou opakující se sekvence na každém konci chromozomu, které fungují podobně jako plastové koncovky na tkaničkách, jež zabraňují jejich roztřepení. Druhou společnou vlastností je centromera, oblast blíže ke středu chromozomu, která je důležitá při dělení buněk. Kdyby se v minulosti u našich předků spojily dva chromozomy, měli bychom místo 24 chromozomů pouze 23 a spojený chromozom by byl téměř identický s dvěma chromozomy šimpanze položenými vedle sebe. Navíc by lidský chromozom měl uprostřed nadbytečnou sekvenci telomer a také jednu sekvenci centromery navíc. Je to jako najít tkaničky položené za sebou se dvěma plastovými kousky uprostřed; telomerové části již neslouží svému původnímu účelu. Ukazuje se, že přesně to nacházíme v jednom z našich chromozomů, což potvrzuje předpoklad, že šimpanzi a lidé mají společného předka. Je velmi těžké vysvětlit tyto a mnoho dalších genetických rysů jinak než společným původem.“

98% shoda na úrovni genomu?

Avšak většina vědců se přikláněla k názoru, že abychom správně porozuměli rozdílům mezi šimpanzí a lidskou DNA, je potřeba porovnávat jednotlivé geny. Genem označují biochemici nukleotidovou sekvenci DNA, která kóduje konkrétní protein. Jde o sekvenci bází, která určuje pořadí aminokyselin v proteinu, které potom určuje fyzikální a chemické vlastnosti proteinu a ovlivňuje to, jak se protein trojrozměrně svine, aby získal tvar potřebný pro svou funkci v molekulárním mechanismu (či, chcete-li, nanostroji) buňky. Jelikož DNA obsahuje geny na konkrétních místech podél své molekuly, každý gen se nachází na charakteristickém místě na chromozomu. Vzorce pruhů na chromozomech slouží jako orientační body, které genetikům pomáhají jednotlivé geny lokalizovat.

V polovině 80. let dospěla technologie až na úroveň umožňující porovnávání genů na molekulární úrovni. Když vědci porovnávali odpovídající geny člověka a šimpanze, zjistili, že sekvence DNA se neliší víc než o 2 %. Dr. Rana popisuje další výzkum: „Kromě genů tvoří genom organismu také obrovské množství nekódující DNA. Přibližně 95 % lidského genomu je nekódující. Podle evolučních biologů je nekódující DNA mnohem náchylnější ke genetickým změnám (alespoň principiálně), protože nekóduje funkční proteiny. Nekódující DNA nabízí nejlepší způsob, jak zkoumat genetickou příbuznost mezi organismy. Podle této logiky totiž nejsou změny nekódující DNA ovlivněny přírodním výběrem. Měly by nastávat přibližně v pravidelných intervalech od okamžiku, kdy se dva druhy oddělily od společného předka.

Když vědci porovnali odpovídající oblasti negenové, nekódující DNA odebrané lidem a šimpanzům, zjistili 98–99% shodu sekvencí. Protože nekódující DNA pravděpodobně není ovlivněna přirozeným výběrem, evoluční biologové považují tuto podobnost za přesvědčivý důkaz evoluce člověka ze staršího primáta.“

Dr. Francis Collins, bývalý ředitel Projektu lidského genomu a zakladatel organizace BioLogos vysvětluje na analogii s jizvou na otisku zahojeného prstu. Nemá žádný konkrétní účel, jen je památkou na pořezání nožem v děctví: „Zcela analogicky k tomu dochází k poškození genomu a inzerce a delece jsou jako jizvy na poškozeném prstu. Lze je přesně lokalizovat. Ve skutečnosti je lze rozlišit s přesností na 0,00000034 mm (jednotka DNA) z pěttisícmilimetrové DNA v průměrném lidském chromozomu. Někdy je po zahojení řezu odstraněno deset jednotek DNA (delece), jindy sto a jindy jen jedna. Někdy je hojení spojeno s vložením (inzercí) malého segmentu dané délky. Na rozdíl od jizvy na prstu se však jizvy DNA předávají dalším generacím, a lze je tedy sledovat v rodové linii.

„Ačkoli mnoho jizev je jedinečných pro lidi, pokud lze náš rodokmen skutečně vysledovat až ke stejné populaci hominidů jako rodokmen šimpanzů, pak by měla existovat spousta jizev, které sdílíme se šimpanzi. Byly by odrazem hojivých procesů, ke kterým došlo u pravěkých populací hominidů, které mají společné jak lidé, tak šimpanzi. Existují tedy? Ano, a jsou jich tisíce. Při rozlišení 0,000000034 mm mají oba druhy mnoho úplně stejných jizev. Navíc, i když si představíme, že jizva někdy plní v těle určitou funkci (což se občas stává), obvykle nemá její přesná poloha žádný vliv na její funkčnost. Většina funkcí nezávisí na poloze – ne při tomto rozlišení – a fungují stejně dobře, i když se posunou trochu doleva nebo doprava. Poloha každé jizvy je tedy funkcí jedinečné historické události, která se šířila po celé věky, a nikoli funkcí nějaké podstatné konstrukční vlastnosti. Fakt, že existují tisíce těchto společných jizev, je důvodem, proč jsou prakticky všichni genetici přesvědčeni, že je sdílíme se šimpanzi díky jednorázovým událostem, které zanechaly jizvy, které jsou stále patrné u všech potomků.“

Rozdíly vyplouvají na povrch

Přestože různá porovnání lidského a šimpanzího genomu zdánlivě podávají přesvědčivý důkaz o evoluci, do jisté míry to způsobila metodika, jíž genetici použili. Srovnání odpovídajících oblastí genomu člověka a šimpanze, o kterých vědci již předpokládali, že jsou téměř identické, ukázalo pozoruhodnou podobnost. Když však vědci provedli nestranné srovnání větších oblastí těchto dvou genomů, začaly se objevovat rozdíly.

Vědci se především zaměřovali na rozdíly vzniklé záměnou nukleotidů na odpovídajícím místě DNA (substituce). Avšak pokud zahrneme i to, zda byly nukleotidy přidány navíc (inzerce), a nebo odstraněny (delece) – tzv. indelské mutace, procento shody se podstatně sníží. Například studie, která použila tento přístup, zjistila mnohem omezenější genetickou podobnost, když byl segment šimpanzího genomu o délce 1 870 955 párů bází porovnán s odpovídající oblastí lidského genomu. Při zohlednění pouhých substitucí byla podobnost sekvencí přibližně 98,6 %. Avšak po zahrnutí indelů do srovnání se podobnost snížila na 86,7 %.

S pokračujícím výzkumem se zdá, že indelské mutace představují mezi genomem člověka a šimpanze podstatné rozdíly. Z rozsáhlejších výzkumů vyplývá hodnota okolo 85 %, a tudíž není úplně jednoznačné, jak ji interpretovat. Např. genom člověka se s myším shoduje na 80 % – znamená to, že myš je 80% člověkem, nebo je člověk 80% myší?

Nepatrné změny, ale zásadní dopad

Někdy však může i rozdíl v jediném genu mít dalekosáhlé důsledky. Dr. Rana uvádí příklad jazykového proteinu FOXP2. Tým z Max Planckova institutu zjistil, že lidský protein FOXP2 nabývá jiného tvaru než u myší a lidoopů, čímže vznikne místo pro navazování fosfátových skupin. Díky tomu buněčný mechanismus může protein „zapínat“ a „vypínat“.

Kvůli své klíčové roli při vývoji jedince byl gen FOXP2 údajně rezistentní vůči mutacím po celých 70 milionů let. Lze předpokládat, že jakákoli mutace, která by změnila jeho strukturu a tím i funkci, by měla na vývoj jedince tak rušivý vliv, že by skončila smrtí. Jinými slovy, přirozený výběr by vzniku mutací v genu FOXP2 zabránil.

Změněný tvar lidského proteinu FOXP2 a přítomnost fosforylačního místa vedly vědce z Max Planckova institutu k závěru, že gen FOXP2 ovlivňuje genovou expresi – a tím i vývoj – u lidí způsobem dramaticky odlišným od lidoopů a jiných savců. Tato charakteristika vysvětluje, proč lidem struktura jejich mozku umožňuje používat řeč. Navíc dr. Rana poznamenává: „Pomocí analýzy molekulárních hodin vědci dospěli k závěru, že k mutaci došlo před méně než 200 000 lety, tedy přibližně v době, kdy se poprvé objevili moderní lidé. (Z evolučního hlediska je zajímavé, že k této události došlo dlouho poté, co se lidé údajně oddělili od společného předka s neandrtálci. Podle tohoto stanoviska nemohli neandrtálci disponovat genem FOXP2 podobným lidskému, a proto neměli jazykové schopnosti.)“ Podle Wikipedie však, s odvoláním na článek z roku 2007, byl tento gen z kostí neandrtálců extrahován.

Rozsáhlé srovnávací studie odhalily nepatrné, ale biologicky významné genetické rozdíly mezi lidmi a lidoopy. Četné lidské geny byly změněny způsobem, který má významné biologické účinky. Právě ta přiměřenost těchto změn (vyžadovaná z hlediska lidské evoluce) zní vysoce nepravděpodobně, ne-li nemožně, pokud by měly být dosaženy pouze přirozenými prostředky.

Rozdíly ve vyjadřování genů

Navíc biologové začínají zkoumat rozdíly v genové expresi („zapínání a vypínání“ genů), aby tak vysvětlili rozdíly mezi organismy. První takové srovnání provedli vědci v Max Planckově institutu. Zjistili u lidí, šimpanzů, orangutanů a makaků porovnatelný vzorec genové exprese v játrech a v krevní tknáni. Avšak vzorec genové exprese v lidské mozkové tkáni byl výrazně odlišný od uvedených primátů. Podle vedoucího výzkumného týmu „se zdá, že z těchto tří tkání je mozek opravdu výjimečný v tom, že u lidí dochází k urychlení vzorců genové aktivity“.

Jiný výzkum ve spolupráci několika laboratoří měřil profily genové exprese lidské mozkové kůry a mozkové kůry šimpanze. Právě v ní, jak je známo, probíhá kognitivní činnost. Vědci zaznamenali řadu rozdílů v genové expresi a zjistili, že v mozkové kůře člověka dosahuje vyšší úrovně. Objev interpretovali tak, že lidský mozek má charakteristicky vyšší neuronovou aktivitu než mozek šimpanze.

I když vědci teprve začínají získávat poznatky o vzorcích genové exprese, už tyto počáteční studie naznačují, že anatomické, fyziologické a behaviorální rozdíly mezi lidmi a šimpanzi (stejně jako ostatními lidoopy) vyplývají mnohem více z rozdílů v genové expresi než z rozdílů v sekvenci DNA. V mnoha případech nejsou důležité jen geny samotné, ale způsob, jakým se projevují.

Co plyne ze srovnávací genomiky?

Ve světle novějších objevů je evoluční vysvětlení původu člověka už méně pravděpodobné a obtížněji přijatelné. Z evolučního hlediska muselo k podstatné genetické změně dojít v mimořádně krátkém časovém úseku (nejvýš 5–6 milionů let). V této souvislosti se někdy cituje matematický model populační genetiky, v němž provedli evolucionisté Rick Durrett a Deena Schmidtová výpočet střední doby do koordinované mutace pouhých 2 genů pro předpokládanou populaci 10 000 lidských párů. Výsledek: celých 216 milionů let!

Problematický je rovněž rostoucí počet případů, kdy malé rozdíly v lidských genech jsou nezbytné k vysvětlení zásadních biologických a behaviorálních rozdílů mezi lidmi a šimpanzi. Složitost a propojenost biologických systémů, zejména v mozku, podtrhuje nepravděpodobnost vysvětlení, že nahodilé mutace dokázaly vyvolat přesné ty změny v genovém složení, které jsou nezbytné k podpoře nových biologických funkcí – zejména když uvážíme, že mutace měnící strukturu jednotlivých genů často způsobují devastační postižení.

Každý nový objev vyplývající z genomického srovnání lidí a šimpanzů jako by oslaboval evoluční teorii. Na druhé straně kreační model RTB prezentovaný v knize Who Was Adam? se nemusel těmto novým datům přizpůsobovat – on je totiž předpovídá!

Genesis ve světle genetiky

Dr. Rana uzavírá výsledky srovnání lidského a šimpanzího genomu: „pečlivé čtení Genesis 1,26–27 a 5,1–2 v původním hebrejském znění vzbuzuje očekávání, že mezi lidmi a zvířaty, včetně šimpanzů, budou existovat anatomické, fyziologické, biochemické a genetické podobnosti. Bůh učinil/zformoval muže a ženu (hebr. ásá). Stvořil je podle již existujících plánů, pravděpodobně biologické povahy.

Z fyziologického hlediska mnoho vlastností, které definují podobnost člověka s Bohem, vychází ze struktury a činnosti mozku. I přes podstatné genetické podobnosti existují významné rozdíly v biochemii mozku lidí a lidoopů. V některých případech jsou tyto rozdíly výsledkem nepatrných genetických odlišností, jako je tomu u hydroxylázy CMP-Neu5Ac, ASPM a jazykových proteinů FOXP2. Jiné rozdílnosti vyplývají ze vzorců genové exprese. Na základě všech indikátorů se zdá, že tyto rozdíly mají dalekosáhlé důsledky a umožňují vysvětlit pokročilé kognitivní chování lidí.

Zdá se, že když Stvořitel učinil (ásá) tělo člověka, použil podobný plán a stejné stavební prvky (geny), jaké použil při stvoření lidoopů a jiných zvířat. Zdá se také, že Bůh některé stavební prvky přepracoval nebo změnil jejich funkci prostřednictvím genetických úprav. Zavedl nové stavební prvky (duplikace genů a následné genetické změny), jiné nepoužil (delece genů) a některé stavební prvky použil úplně odlišným způsobem (genová exprese a genová regulace), aby vytvořil jedinečné rysy člověka… S připravenou fyzickou strukturou mozku Bůh pak stvořil (bárá) muže a ženu jako jedinečné duchovní bytosti, podle svého obrazu.“

Použité sloveso bárá naznačuje vznik něčeho, co tu ještě nebylo. Výsledky genetického výzkumu jsou v souladu s tvrzením některých křesťanských myslitelů, např. profesora Johna Lennoxe, že z hlediska vědeckého poznání byl vznik člověka – podobně jako vznik vesmíru – singularitou: něčím, co se vědě přírozenými zákonitostmi nepodaří vysvětlit.

Zdroje

• Fazale Rana a Hugh Ross: Who Was Adam? A Creation Model Approach to the Origin of Humanity, Reasons To Believe 2015
• J. B. Stump, Stanley N. Gundry: Four Views On Creation, Evolution, and Intelligent Design
  Grand Rapids, Michigan: Zondervan, 2017

Přečteno 82-krát