Daniel E. Lieberman

PŘÍBĚH LIDSKÉHO TĚLA

Evoluce, zdraví, onemocnění

Copyright © 2013 by Daniel E. Lieberman. All rights reserved.

Podle anglického originálu The Story of the Human Body: Evolution, Health, and Disease vydalo v edici Pod povrchem nakladatelství Jan Melvil Publishing v Brně roku 2016. Žádná část této knihy nesmí být nijak použita či reprodukována bez písemného svolení, s výjimkou případů krátkých citací jako součásti kritických článků a recenzí.

Překlad Jaromír Vicari

Odborná spolupráce Petr Koubský

Odpovědná redaktorka Vendula Kůrková

Redakční spolupráce Petr Koubský, Vít Šebor, Tomáš Baránek, Michaela Němcová

Sazba a grafická úprava Petr Klíma, David Dvořák

Jazyková korektura Vilém Kmuníček

Obálka Jan Kvasnička

Ekniha Roman Kříž

Jan Melvil Publishing, s. r. o.

Melvil.cz

[Ohodnoťte knihu prosím zde: melvil.cz/kniha-pribeh-lidskeho-tela]

[Pochvaly pište na libisemi@melvil.cz]

[Errata hlaste na melvil.cz/erratum]

Sdílejte s hashtagem #pribehlidskehotela

© Jan Melvil Publishing, 2016, 2019

ISBN 978-80-7555-007-1

Mým rodičům

Předmluva

Lidské tělo mě jako většinu lidí fascinuje. Ovšem na rozdíl od většiny lidí, kteří svůj zájem o lidská těla rozumně odsouvají na večery a víkendy, já jsem z lidského těla udělal středobod své kariéry. Mám to štěstí být profesorem na Harvardově univerzitě, kde učím a studuji, jak a proč je lidské tělo takové, jaké je. Moje práce a mé zájmy mi umožňují být všeumělem. Kromě práce se studenty zkoumám fosilie, cestuji do zajímavých koutů světa, abych viděl, jak lidé používají svá těla, a v laboratoři uskutečňuji experimenty zaměřené na fungování lidských a zvířecích těl.

Jako většina profesorů taky rád mluvím a rád odpovídám na otázky. Ze všech otázek, které mi lidé často kladou, jsem se nejvíc děsil této: „Jak budou lidské bytosti vypadat v budoucnosti?“ Tuhle otázku jsem nesnášel! Jako profesor lidské evoluční biologie se zabývám minulostí a ne tím, co máme před sebou. Nejsem jasnovidec a při téhle otázce mi na mysli vždycky vyvstaly béčkové sci-fi filmy, které zobrazují lidi vzdálené budoucnosti jako bytosti s obrovskými mozky, bledými drobnými těly v lesklých oděvech. Automaticky jsem odpovídal cosi ve smyslu: „Lidské bytosti se v důsledku existence kultury příliš nevyvíjejí.“ Je to jedna z variant standardní odpovědi mnoha mých kolegů.

Můj pohled na tuto otázku se ovšem změnil a nyní pokládám budoucnost lidského těla za jednu z nejdůležitějších věcí, nad kterými se můžeme zamýšlet. Pro naše těla je dnešní doba naprostým paradoxem. Na jedné straně je to zřejmě nejzdravější období v lidské historii. Když žijete v rozvinuté zemi, můžete zcela opodstatněně počítat s tím, že vaše potomstvo přežije dětství, dožije se senility a stane se rodiči a prarodiči. Podařilo se nám porazit nebo potlačit spoustu chorob, které lidi houfně vybíjely: pravé neštovice, spalničky, dětskou obrnu a mor. Lidé dorůstají do větší výšky. Potíže, které v minulosti představovaly ohrožení života, jako je zánět slepého střeva, úplavice, zlomená noha nebo chudokrevnost, je možné snadno léčit. Jistě, v některých zemích stále spousty lidí trpí podvýživou a nemocemi, toto zlo ale bývá spíš důsledkem špatné vlády a společenské nerovnosti než nedostatku potravin nebo lékařských znalostí.

Na druhou stranu bychom si ovšem mohli vést daleko lépe. Celým světem se valí vlna obezity, chronických nemocí a postižení, kterým se dá zabránit. Patří mezi ně některé druhy rakoviny, cukrovka 2. typu, osteoporóza, onemocnění srdce, mrtvice, onemocnění ledvin, některé alergie, demence, deprese, úzkost, nespavost a další. Miliardy lidí navíc trpí obtížemi, jako je bolest v kříži, zborcená nožní klenba, zánět plantární fascie (tj. šlachy spojující patní kost a prsty u nohou), krátkozrakost, artritida, zácpa, pálení žáhy a syndrom dráždivého střeva. Některé z těchto potíží trápí lidi odpradávna, ale jiné jsou nové nebo se dramaticky rozšířily až v poslední době. Do určité míry může za vzestup těchto nemocí fakt, že lidé žijí déle, avšak s většinou z nich se potýkají lidé středního věku. Tato epidemiologická změna způsobuje nejen trápení, ale také ekonomické potíže. Chronické nemoci generace „baby boomers“, tedy dnešních šedesátníků, zatěžují zdravotnické systémy a dusí ekonomiky. Pohled do křišťálové koule vypadá také bezútěšně, protože se tato onemocnění spolu s rostoucí životní úrovní šíří po celém světě.

Zdravotní výzvy, jimž čelíme, vyvolávají intenzivní celosvětovou debatu mezi rodiči, lékaři, pacienty, politiky, novináři, výzkumníky a dalšími. Zvlášť obezitě se věnuje velká pozornost. Proč lidé tloustnou? Jak můžeme zhubnout a změnit své stravování? Jak zabráníme nadváze u dětí? Jak je povzbudíme ke sportu? V naléhavé snaze pomoci nemocným se věnuje intenzivní pozornost také objevování nových léků na čím dál častější neinfekční onemocnění. Jak ošetřovat a léčit rakovinu, onemocnění srdce, cukrovku, osteoporózu a další choroby, které s největší pravděpodobností zabijí nás a naše blízké?

Mám podezření, že jen málo lékařů, pacientů, výzkumníků a rodičů se při debatách a zkoumání těchto otázek vrací v myšlenkách až do pradávných lesů v Africe, kde se naši předchůdci evolučně odchýlili od ostatních lidoopů a začali chodit vzpřímeně. Jen výjimečně si vzpomenou na Lucy nebo neandertálce, a když vezmou v úvahu evoluci, obvykle jen proto, aby připustili jasnou skutečnost, že jsme kdysi byli jeskynními lidmi (ať to znamená cokoli), z čehož nejspíš vyplývá nedostatečná adaptace našich těl na moderní životní styl. Pacient po infarktu potřebuje okamžitou lékařskou péči a ne lekci z lidské evoluce.

Dostanu-li někdy infarkt, taky bych si přál, aby se můj lékař soustředil spíš na nutnou péči než na lidskou evoluci. Tato kniha nicméně tvrdí, že obecná neschopnost naší společnosti uvažovat o lidské evoluci je hlavním důvodem naší neschopnosti účinně předcházet nemocem, jimž se předcházet dá. Naše těla mají příběh – evoluční příběh –, od kterého se toho hodně odvíjí. Jednak evoluce vysvětluje, proč jsou naše těla taková, jaká jsou, a nabízí tak vodítka, jak předejít onemocněním. Proč máme takový sklon k tloustnutí? Proč se někdy jídlem dokážeme doslova udávit? Proč se klenba našich nohou někdy bortí? Proč máme záda, která bolí? Evoluční příběh našeho těla bychom měli brát v úvahu i proto, že nám pomůže pochopit, na co naše těla jsou a nejsou adaptována. Odpovědi na tyto otázky jsou obtížné a ne vždy zcela intuitivní, mají ale zásadní dopad na pochopení, co přispívá ke zdraví nebo nemoci a proč naše těla někdy přirozeně onemocní. V neposlední řadě si myslím, že nejnaléhavějším důvodem pro studium příběhu lidského těla je to, že zdaleka není u konce. Stále se vyvíjíme. Nicméně právě teď není nejúčinnější formou vývoje biologická evoluce, jak ji popsal Darwin, nýbrž kulturní evoluce, v jejímž rámci se vyvíjíme a předáváme nové myšlenky a modely chování našim dětem, přátelům a všem ostatním. Některé aspekty těchto nových vzorců chování – zejména naše stravování a aktivity, jimž se věnujeme (nebo nevěnujeme) – nám ničí zdraví.

Lidská evoluce je zábavná, zajímavá a poučná a velká část této knihy zkoumá úžasnou cestu vývoje našich těl. Pokusím se také poukázat na pokrok dosažený zemědělstvím, industrializací, lékařskou vědou a dalšími profesemi, díky kterým je naše doba zatím nejlepším obdobím v lidské historii. Nejsem ale chorobný optimista, a protože bychom se měli snažit vést si lépe, v posledních několika kapitolách se soustředím na to, jak a proč trpíme nemocemi. Kdyby tuto knihu napsal Tolstoj, třeba by uvedl, že „všechna zdravá těla jsou si podobná; každé nezdravé tělo je ale nezdravé svým vlastním způsobem“.

Stěžejní témata této knihy – lidská evoluce, zdraví a nemoc – jsou ohromná a složitá. Snažil jsem se udržet fakta, výklad a argumenty co nejprostší a nejjasnější, aniž bych se dopouštěl hrubých zjednodušení nebo vynechával některé zásadní aspekty věci, zvlášť v souvislosti se závažnými onemocněními, jako je rakovina prsu nebo cukrovka. V knize najdete řadu referencí včetně odkazů na webové stránky, kde můžete diskutovaná témata zkoumat do větší hloubky. Další obtíží bylo hledání rovnováhy mezi záběrem a hloubkou. Proč jsou naše těla taková, jaká jsou, je totiž vzhledem k jejich komplikovanosti zkrátka příliš rozsáhlé téma. Proto jsem se soustředil jen na několik aspektů evoluce našich těl, které se týkají stravy a fyzické aktivity. Na každé téma, jímž se zabývám, připadá minimálně deset opomíjených témat. Stejná výhrada platí i pro závěrečné kapitoly, zaměřené na několik málo nemocí, které jsem vybral jako typické příklady širších problémů. Vědecké poznatky v těchto oblastech se navíc rychle mění. Některé z uváděných informací budou nevyhnutelně překonány. Za to se omlouvám.

Knihu jsem stručně uzavřel svými myšlenkami o tom, jak uplatnit poučení z minulosti lidského těla do budoucna. Prořeknu se a rovnou shrnu jádro svého tvrzení. Nevyvinuli jsme se k tomu, abychom byli zdraví, ale prošli jsme výběrem, abychom měli co nejvíce potomstva navzdory rozmanitým a náročným podmínkám. V důsledku toho jsme se nikdy nevyvinuli tak, abychom se dokázali racionálně rozhodovat, co jíst nebo jak cvičit v podmínkách nadbytku a pohodlí. A interakce mezi těly, která jsme zdědili, prostředími, která utváříme, a rozhodnutími, jež někdy přijímáme, uvedly do pohybu zákeřný cyklus. Trpíme chronickými onemocněními, protože se tím, k čemu nás přivedla evoluce, řídíme v podmínkách, na které naše těla nejsou dobře adaptovaná. Tyto životní podmínky pak předáváme svým dětem, jež také onemocní. Tento krutý cyklus se nám podaří zabrzdit, jen když přijdeme na to, jak se citlivě postrkávat, tlačit a někdy i nutit do zdravější stravy a větší fyzické aktivity. Protože i k tomu máme evoluční předpoklady.

1 | Úvod

NA CO JSOU LIDÉ ADAPTOVÁNI?

Když rozpoutáme hádku mezi minulostí a současností, zjistíme, že jsme ztratili budoucnost.

— WINSTON CHURCHILL

Už jste slyšeli o „tajemné opici“, která v roce 2012 během republikánského sjezdu v Tampě na Floridě přichystala veřejnosti doprovodný program? Dotyčný opičák, uprchlý makak rhesus, se na ulicích města déle než tři roky živil odpadky z kontejnerů a popelnic, vyhýbal se autům a mazaně unikal frustrovaným ochráncům přírody, kteří se ho snažili chytit. Stal se místní legendou. Když se pak do Tampy sjely hordy politiků a novinářů, Tajemná opice náhle získala mezinárodní věhlas. Politici se příběhu opičáka rychle chytili jako příležitosti propagovat vlastní názory. Libertariáni a liberálové vyzdvihovali jeho vytrvalé unikání jako symbol instinktivní touhy po osvobození od nespravedlivého zasahování do svobody lidí (a opic). Konzervativci interpretovali mnohaleté neúspěšné snahy o odchyt opičáka jako obraz neschopné, rozhazovačné vlády. Novináři si nemohli pomoci a museli příběh Tajemné opice a jejích rádoby krotitelů zachytit coby metaforu právě probíhajícího politického cirkusu. Většina lidí si jednoduše říkala, co osamocená opice dělá na předměstí Tampy, kam evidentně nepatří.

Jako biolog a antropolog jsem Tajemnou opici i vzbuzené reakce sledoval z úplně jiného úhlu. Celé to nádherně vystihovalo evolučně naivní a nekonzistentní pohled lidí na naše místo v přírodě. Opičák nám totiž názorně předvedl, jak některá zvířata znamenitě přežívají v podmínkách, na které nebyla původně adaptována. Makak rhesus se vyvinul v jižní Asii, kde mu schopnost živit se doslova tím, na co přijde, umožňuje obývat travnaté pláně, lesnaté i horské oblasti. Makakům se ale daří i ve vesnicích a městech a jsou chováni v mnoha laboratořích. V tomto ohledu není talent Tajemné opice živit se odpadky v Tampě žádným překvapením. Všeobecný dojem, že volně se pohybující makak do města kdesi na Floridě nepatří, však ukazuje, jak špatně vztahujeme stejnou logiku na sebe. Z evolučního hlediska se totiž opice do Tampy nehodí o nic víc než drtivá většina lidí do měst, předměstí a dalších moderních prostředí.

Vy i já jsme od našeho přirozeného prostředí odtrženi zhruba tak jako Tajemná opice. Víc než šest set generací zpátky byli všichni lidé na planetě lovci a sběrači. Ještě relativně nedávno – v evolučním měřítku před mrknutím oka – žili vaši předkové v malých skupinách do padesáti lidí. Pravidelně se přesouvali z jednoho tábořiště do jiného a živili se rostlinami, lovem a rybolovem. I po nástupu zemědělství zhruba před 10 000 lety žila většina farmářů v malých vesnicích, denně produkovala potraviny pro vlastní spotřebu a nikdy si nedokázala představit způsob života, jaký je dnes obvyklý třeba právě v Tampě. Život, kde auta, toalety, klimatizace, mobily a hojnost vysoce upravených, kaloricky bohatých potravin jsou samozřejmostí.

S politováním musím dodat, že se Tajemnou opici nakonec v říjnu 2012 podařilo chytit. Ovšem neměli bychom si spíš dělat starosti s tím, že drtivá většina lidí dnes stále žije – stejně jako svého času Tajemná opice – v nových podmínkách, na jaké naše těla nebyla původně adaptována? Řekl bych, že spíš ne. Průměrná lidská bytost si na začátku jednadvacátého století žije docela dobře. A do velké míry díky společenskému, lékařskému a technologickému pokroku za posledních několik generací se našemu druhu celkově daří. Na světě žije přes sedm miliard lidí, z nichž velké procento může očekávat, že se jejich děti a vnoučata, budou-li chtít, dožijí sedmdesátin i vyššího věku. I země se všeobecnou chudobou dosáhly velkého pokroku: průměrná délka života v Indii nebyla v roce 1970 ani padesát let a dnes přesahuje šedesát pět.[1] Miliardy lidí budou žít déle, dorostou do větší výšky a budou si užívat většího pohodlí než většina králů a královen v minulosti.

Avšak i když to všechno zní tak dobře, mohlo by být mnohem lépe a my máme spoustu důvodů dělat si starosti o budoucnost lidského těla. Kromě potenciálních hrozeb, které představuje změna klimatu, čelíme masivnímu populačnímu boomu v kombinaci s epidemiologickou proměnou. Zatímco se čím dál víc lidí dožívá vyššího věku a méně lidí umírá zamlada na infekce nebo nedostatek potravin, exponenciálně víc lidí středního a vyššího věku trpí chronickými neinfekčními chorobami, které kdysi byly vzácné nebo neznámé.[2] Ve vyspělých zemích je většina dospělých zhýčkaných bohatstvím, a tak mají mizernou kondici a nadváhu; dětská obezita se v globálním měřítku šíří závratným tempem a je předzvěstí miliard dalších obézních lidí se špatnou kondicí v nadcházejících desetiletích. Ruku v ruce se špatnou kondicí a nadváhou jdou nemoci srdce, mrtvice a různé formy rakoviny spolu s nejrůznějšími (drahými) chronickými chorobami, jako je diabetes typu 2 nebo osteoporóza. Znepokojivé jsou i změny vzorců zdravotních vad, kdy čím dál víc lidí po celém světě trpí alergiemi, astmatem, krátkozrakostí, nespavostí, plochýma nohama a dalšími problémy. Stručně řečeno, s poklesem úmrtnosti narůstá nemocnost. K tomuto posunu do určité míry dochází z důvodu, že méně lidí umírá v mladém věku na nakažlivé choroby. Neměli bychom však zaměňovat choroby, které se častěji vyskytují u starých lidí, s chorobami, které jsou důsledkem normálního stárnutí.[3] Úmrtnost i nemocnost v každém věku významně ovlivňuje životní styl. Muži a ženy od pětačtyřiceti do devětasedmdesáti, kteří jsou fyzicky aktivní, jedí dostatek ovoce a zeleniny, nekouří a alkohol konzumují umírněně, mají proti lidem s nezdravými návyky v průměru čtvrtinové riziko úmrtí během daného roku.[4]

Prudce stoupající výskyt chronických onemocnění mezi lidmi je nejen předzvěstí eskalace utrpení, ale taky obřích účtů za lékařskou péči. Ve Spojených státech se za zdravotní péči vydá víc než osm tisíc dolarů na člověka ročně. Zdravotnictví tak představuje téměř 18 procent hrubého domácího produktu USA.[5] Velké procento této částky padne na léčbu nemocí, jimž se dá předejít, například cukrovky 2. typu nebo srdečních onemocnění. Jiné země za zdravotnictví vydávají méně, ale jejich náklady rostou znepokojivým tempem, přímo úměrně k nárůstu chronických chorob. Například Francie nyní za zdravotní péči vynakládá okolo 12 procent svého hrubého domácího produktu. Jak se s těmito chorobami a náklady na jejich léčbu v souvislosti s růstem životní úrovně svých obyvatel vypořádá Čína, Indie a další rozvojové země? Je jasné, že musíme snížit náklady na zdravotní péči a vyvinout nové, laciné způsoby léčby pro miliardy současných i budoucích nemocných. Nebylo by ale lepší těmto chorobám předcházet? Jenže jak?

Tím se vracíme zpátky k příběhu Tajemné opice. Jestliže lidé pokládali za nutné odstranit opičáka z předměstí Tampy, kam nepatří, pak bychom možná měli do biologicky normálnějšího přírodního prostředí vrátit i jeho bývalé lidské sousedy. I když lidé stejně jako makak rhesus mohou přežívat a množit se v nejrůznějších prostředích (včetně předměstí a laboratoří), netěšili bychom se lepšímu zdraví, kdybychom jedli potraviny, na něž jsme se historicky adaptovali, a měli tolik pohybu jako naši předkové? Evoluce nás primárně adaptovala pro přežití a reprodukci v rolích lovců a sběračů a nikoli farmářů, továrních dělníků nebo kancelářských pracovníků; tato logika inspiruje rostoucí hnutí moderních jeskynních lidí. Zastánci tohoto přístupu ke zdraví tvrdí, že když se stravou a pohybem přiblížíte svým předkům z doby kamenné, budete zdravější a šťastnější. Můžete začít paleodietou. Jíst spoustu masa (samozřejmě z volně se pasoucích zvířat), oříšků, ovoce, semen a listové zeleniny a vyhýbat se všem zpracovaným potravinám bohatým na cukr a jednoduché škroby. Myslíte-li to skutečně vážně, doplňte svou dietu červy a nikdy nejezte obilné produkty, mléčné výrobky ani nic smaženého. Do svého každodenního programu taky můžete zařadit víc paleolitických aktivit. Nachodit nebo naběhat 10 kilometrů denně (samozřejmě naboso), vylézt na pár stromů, prohnat veverky v parku, házet kamením, nesedět na židli a spát na tvrdém místo na matraci. Abych byl spravedlivý, zastánci prapůvodních životních stylů netvrdí, že máte odejít z práce, přestěhovat se do pouště Kalahari a opustit nejlepší vymoženosti moderní doby jako toalety, auta nebo internet (bez kterého byste o svých paleolitických zkušenostech nemohli blogovat). Doporučují, abyste se nově zamýšleli nad tím, jak používáte své tělo, zejména co jíte a jak cvičíte.

Mají pravdu? Je-li paleolitický životní styl evidentně zdravější, proč tak nežije víc lidí? Jaká má negativa? Jaké potraviny a aktivity bychom měli opustit a jaké si osvojit? Přestože je evidentní, že na nadměrné futrování junk foodu a celodenní povalování v křeslech jsou lidé mizerně adaptováni, naši předkové se nevyvinuli ani k tomu, aby se živili zdomácnělými plodinami a zvířaty, četli knihy, brali antibiotika, pili kávu a běhali bosi po ulicích s rozházenými skleněnými střepy.

Tyto a další problémy si žádají fundamentální otázku, okolo které se točí celá tato kniha: Na co jsou lidská těla adaptována?

Najít na ni odpověď je nesmírně náročné a chce to rozmanité přístupy, z nichž jeden spočívá ve zkoumání evolučního příběhu lidského těla. Jak a proč se naše těla vyvinula do své současné podoby? Na konzumaci jakých potravin jsme vybaveni? Na vykonávání jakých aktivit jsme přizpůsobeni? Proč máme velké mozky, žádnou srst, klenutá chodidla a další charakteristické rysy? Jak uvidíme, odpovědi na tyto otázky jsou fascinující, často hypotetické a někdy i zdánlivě nelogické. V první řadě se ale musíme zamyslet nad hlubší a komplikovanější otázkou, totiž co se „adaptací“ vlastně myslí. Po pravdě řečeno, definovat a použít pojem adaptace je ošidné. Jen to, že jsme se vyvinuli, abychom jedli určité potraviny a vykonávali určité aktivity, totiž neznamená, že je to pro nás dobré nebo že jiné potraviny a aktivity nejsou lepší. Než se tedy pustíme do příběhu lidského těla, zamyslíme se nad tím, jak je koncept adaptace odvozen z teorie přirozeného výběru, co tento pojem skutečně znamená a jak pro naše současná těla může být relevantní.

JAK FUNGUJE PŘIROZENÝ VÝBĚR

Evoluce podobně jako sex vyvolává ostré názorové střety mezi těmi, kdo se jí profesionálně zabývají, a lidmi, kteří ji považují za natolik špatnou a nebezpečnou, že by se neměla vyučovat ve školách. A přitom navzdory kontroverzím a vášnivé ignoranci by skutečnost, že k evoluci dochází, neměla být zdrojem sváru. Evolucí se jednoduše rozumí změna v průběhu času. I zatvrzelí kreacionisté uznávají, že Země a živočišné druhy nebyly vždycky stejné. Když Darwin v roce 1859 vydal O původu druhů, vědci už věděli, že se z bývalého oceánského dna plného mušlí a mořských fosilií nějakým způsobem staly hornaté vrchoviny. Objevy fosilií mamutů a dalších vyhynulých tvorů byly svědectvím, že se svět nesmírně změnil. Na Darwinově teorii bylo ale radikální její překvapivě úplné vysvětlení, jak k evoluci dochází přirozeným výběrem bez jakékoli vnější síly.[6]

Přirozený výběr je mimořádně jednoduchý proces, který je v zásadě výsledkem tří běžných fenoménů. Prvním je variace: každý organismus se liší od ostatních členů svého druhu. Mezi příslušníky vaší rodiny, vašimi sousedy i ostatními lidmi jsou ohromné odlišnosti ve váze, délce nohou, tvaru nosu, osobnosti a dalších charakteristikách. Druhým fenoménem je genetická dědičnost: některé z odlišností objevujících se v každé populaci jsou dědičné, protože rodiče potomstvu předávají své geny. Výška se dá zdědit daleko snáz než osobnost a to, jakým jazykem mluvíte, nemá vůbec žádný geneticky dědičný základ. Třetím a posledním fenoménem je diferencovaný reprodukční úspěch: všichni jedinci včetně lidí se liší v tom, kolik mají potomstva, které se samo dožije schopnosti reprodukce. Rozdíly v reprodukčním úspěchu často vypadají malé a bezvýznamné (můj bratr má o dítě víc než já), ale když jedinci musejí bojovat nebo soutěžit o přežití a reprodukci, mohou to být rozdíly dramatické a významné. Každou zimu zahyne zhruba třicet až čtyřicet procent veverek v okolí mého bydliště; v časech velkých hladomorů a epidemií dosahovala podobných rozměrů i úmrtnost mezi lidmi. Černá smrt mezi lety 1348 až 1350 vyhladila přinejmenším třetinu evropské populace.

Pokud souhlasíte s tím, že dochází k variacím, dědičnosti a diferenciálnímu reprodukčnímu úspěchu, musíte akceptovat i existenci přirozenému výběru, neboť ten je nevyhnutelným výsledkem souhry těchto jevů. Ať se vám to líbí, nebo ne, přirozený výběr jednoduše existuje. Formálně řečeno, k přirozenému výběru dochází, kdykoli se přežívající potomstvo jedinců s dědičnými variacemi liší co do počtu proti jiným jedincům v populaci (jinými slovy, liší se svou relativní biologickou zdatností).[7] K přirozenému výběru nejčastěji a nejvýrazněji dochází, když organismy dědí vzácné, nebezpečné variace, například hemofilii (poruchu srážlivosti krve), jež oslabují schopnost přežití a reprodukce. U podobných rysů je menší pravděpodobnost, že budou předány další generaci, a tak se v populaci omezují nebo eliminují. Takovému filtru se říká negativní výběr a často vede k potlačování změn v populaci v průběhu času a zachování statu quo. Čas od času nicméně dochází k pozitivnímu výběru, kdy organismus náhodou zdědí adaptaci, nový dědičný rys, který mu pomáhá přežít a reprodukovat se lépe než jeho konkurenti. Frekvence adaptivních rysů z jejich samotné podstaty z generace na generaci narůstá, a tak postupem času dochází ke změnám.

Adaptace se na první pohled zdá jako přímočarý koncept, který by se měl stejně přímočaře vztahovat na lidi, Tajemné opice i jiné živé bytosti. Pokud se nějaký druh vyvinul, a je tedy podle všeho „adaptován“ na určitou stravu nebo prostředí, pak by se jeho příslušníkům mělo nejlépe dařit, když se budou živit „přirozenou“ stravou a žít v „přirozených“ podmínkách. Nemáme problém akceptovat, že například lvi jsou adaptováni na africkou savanu a ne lesy v mírném podnebí, pusté ostrovy nebo zoologické zahrady. Jestli je pro lvy díky jejich adaptaci nejvhodnější Serengeti, není tedy pro lidi vzhledem k jejich adaptaci optimální žít jako lovci a sběrači? Odpověď z mnoha důvodů zní „ne nutně“. A úvahami nad těmito důvody dojdeme k tomu, jaký má evoluční příběh lidského těla význam pro jeho současnost a budoucnost.

OŽEHAVÝ KONCEPT ADAPTACE

Vaše tělo obsahuje několik tisíc evidentních adaptací. Potní žlázy pomáhají regulovat tělesnou teplotu, mozek vám pomáhá přemýšlet a enzymy ve střevech pomáhají s trávením. Tyto atributy jsou adaptacemi, protože se jedná o užitečné, zděděné vlastnosti, které zformoval přirozený výběr a které přispívají k přežití a reprodukci. Tyto adaptace pokládáte za samozřejmé a jejich adaptivní hodnota se často ukáže, až když přestanou fungovat správně. Například ušní maz může připadat jako zbytečná obtíž, jenže ve skutečnosti jsou tyto sekrety prospěšné, protože brání ušním infekcím. Avšak ne všechny vlastnosti našich těl jsou adaptace (o důlcích na tvářích, chlupech v nose nebo tendenci zívat mě nic užitečného nenapadá) a mnohé adaptace fungují nelogicky nebo nepředvídatelně. Chceme-li ocenit, na co jsme skutečně adaptováni, musíme identifikovat skutečné adaptace a interpretovat jejich význam. Jenže to se snáz řekne, než udělá.

Prvním problémem je určit, které vlastnosti jsou adaptacemi a které nikoli. Vezměte si svůj genom, což je sekvence zhruba tří miliard párů molekul (takzvaných párů bází), jimiž je kódováno něco málo přes dvacet tisíc genů. V každém okamžiku vašeho života tisíce vašich tělesných buněk replikují tyto miliardy párů bází, pokaždé s téměř naprostou přesností. Bylo by logické vyvodit, že všechny z těchto miliard řádků kódu jsou životně důležité adaptace, ale ukazuje se, že téměř třetina vašeho genomu nemá žádnou jasnou funkci, nýbrž existuje jen proto, že kdysi nabyla nebo pozbyla své funkce.[8] I váš fenotyp (pozorovatelné znaky, například barva očí nebo velikost slepého střeva) obsahuje spoustu rysů, které možná kdysi měly užitečnou roli, ale teď už ji nemají, nebo jsou to jen vedlejší produkty vašeho vývoje.[9] Zuby moudrosti máte (pokud je ještě máte), protože jste je zdědili. Neovlivňují vaši schopnost přežití nebo reprodukce o nic víc než spousta dalších rysů, třeba palec se dvěma klouby, ucho, jehož spodní lalůček přiléhá ke kůži na tváři, nebo mužské bradavky. Byla by proto chyba předpokládat, že všechny znaky jsou adaptace. Navíc i když se dají snadno vymýšlet báchorky o adaptivní hodnotě každého rysu (absurdním příkladem je třeba, že nosy se vyvinuly, abychom měli na čem nosit brýle), důkladný vědecký přístup vyžaduje testování, zda jsou určité znaky skutečně adaptacemi.[10]

Třebaže adaptace nejsou tak rozšířené a snadno identifikovatelné, jak byste se mohli domnívat, vaše tělo je jimi doslova nabité. Skutečná adaptivní hodnota jakékoli adaptace, tedy to, zda u jedince zlepšuje schopnost přežití a reprodukce, však často závisí na kontextu. Právě toto poznání bylo jedním z klíčových postřehů, které Darwin získal při své slavné cestě kolem světa na lodi Beagle. Když se vrátil do Londýna, dovodil, že variace tvaru zobáků mezi různými druhy pěnkav na Galapágách jsou adaptacemi na odlišnou potravu. Delší a tenčí zobáky pomáhají pěnkavám v období dešťů jíst oblíbené potraviny jako kaktusové plody nebo klíšťata, avšak během sušších období pomáhají pěnkavám kratší a silnější zobáky jíst méně atraktivní potraviny jako semena, která jsou tvrdší a méně výživná.[11] Tvary zobáků, které jsou geneticky dědičné a mezi populacemi se liší, tak jsou mezi pěnkavami na Galapágách předmětem přirozeného výběru. V závislosti na sezonních a ročních fluktuacích vzorců srážek mají pěnkavy s delšími zobáky relativně méně potomstva v suchých obdobích a pěnkavy s kratšími zobáky zase v obdobích dešťů. Procento krátkých a dlouhých zobáků se tak neustále mění. Stejné procesy platí i pro jiné druhy včetně lidí. Hodně dědičných lidských variací včetně výšky, tvaru nosu a schopnosti trávit potraviny jako mléko se v určitých populacích rozvinulo působením konkrétních vlivů životního prostředí. Například světlá pokožka nechrání před spálením na slunci, ale je adaptací, která pomáhá buňkám pod jejím povrchem syntetizovat dostatek vitaminu D v mírných klimatických podmínkách s nedostatkem ultrafialového záření v zimě.[12]

Jestliže adaptace závisí na kontextu, jaké kontexty mají největší vliv? Tady už se logika trochu komplikuje. Protože adaptace jsou samozřejmě znaky, které vám pomáhají mít víc potomstva než ostatní příslušníci vaší populace, výběr pro adaptace bude nejúčinnější, budete-li mít co nejvíce co nejrozmanitějších přežívajících potomků. Řečeno drsně, adaptace se vyvíjejí nejvýrazněji, když jde do tuhého. Například vaši předkové zhruba před šesti miliony let konzumovali převážně ovoce, ale to neznamená, že měli zuby adaptované jen na žvýkání fíků a hroznů. Když byl ve vzácných obdobích extrémního sucha nedostatek ovoce, jedinci s většími silnějšími stoličkami, jimiž si lépe poradili s jinými, méně oblíbenými potravinami včetně tvrdých listů, stonků a kořínků, měli výraznou selektivní výhodu. Proto téměř univerzální tendence mít nezvladatelnou chuť na kaloricky bohaté potraviny jako koláče nebo cheeseburgery a ukládat přebytečné kalorie jako tuk je sice za současných podmínek trvalého nadbytku adaptivní nevýhodou, ale v minulosti, kdy bylo jídla méně a nebylo tak kalorické, musela být mimořádně výhodná.

S adaptacemi jsou také spojeny náklady, které vyvažují jejich přínosy. Když něco děláte, nemůžete dělat něco jiného. Navíc se s nevyhnutelnými změnami podmínek v závislosti na kontextu nevyhnutelně mění i relativní náklady a přínosy variací. U pěnkav na Galapágách jsou tlusté zobáky méně vhodné pro vyzobávání kaktusů, tenké zobáky jsou méně efektivní při zobání tvrdých semen a prostřední zobáky jsou méně efektivní při konzumaci obou zdrojů potravy. U lidí jsou krátké nohy výhodné pro úsporu tepla v chladném klimatu, ale nevýhodné pro efektivní chůzi nebo běh na delší vzdálenosti. Jedním důsledkem těchto a dalších kompromisů je, že přirozený výběr jen vzácně, pokud vůbec, dosáhne dokonalosti, protože prostředí se neustále mění. Se sezonními, ročními i dlouhodobějšími posuny a proměnami srážek, teplot, potravy, predátorů, kořisti a dalších faktorů se zároveň mění i adaptivní hodnota každého rysu. Adaptace každého jedince jsou tak nedokonalým produktem nekonečné řady neustále se měnících kompromisů. Přirozený výběr neustále tlačí organismy k optimu, ale optima téměř nikdy nelze dosáhnout.

Dokonalost je sice nedosažitelná, těla však fungují pozoruhodně dobře za širokého spektra okolností. Evoluce totiž v tělech hromadí adaptace podobně, jako vy nejspíš neustále hromadíte nové kuchyňské náčiní, knihy nebo oblečení. Vaše tělo je směsice adaptací nahromaděných za miliony let. Analogií tohoto efektu nesourodého hromadění je tzv. palimpsest, starověká rukopisná stránka, na kterou se psalo několikrát, a tak obsahuje několik vrstev textu. Ty se pak s odíráním novějších textů postupem času prolínají. Tělo stejně jako palimpsest obsahuje hodně souvisejících adaptací, které spolu někdy kolidují, ale jindy fungují v souhře a pomáhají efektivně fungovat při rozmanitých podmínkách. Třeba vaše strava. Lidské zuby jsou skvěle adaptovány pro žvýkání ovoce, protože jsme se vyvinuli z lidoopů, kteří se živili převážně ovocem. Jsou ale mimořádně neúčinné při žvýkání syrového masa, zvlášť tuhé zvěřiny. Později jsme si vyvinuli jiné adaptace, například schopnost vyrábět kamenné nástroje a vařit, které nám teď umožňují žvýkat maso, kokosy, kopřivy a prakticky cokoli jiného, co není jedovaté. Nicméně interakce několika různých adaptací vede někdy ke kompromisům. Jak rozebírají další kapitoly, u lidí se vyvinuly adaptace pro vzpřímenou chůzi a běh, ale ty omezily naši schopnost rychle sprintovat nebo mrštně šplhat.

Poslední a nejdůležitější bod ohledně adaptace je skutečně zásadní námitka: žádný organismus není primárně adaptován k tomu, aby byl zdravý, dlouhověký, šťastný nebo dosáhl mnoha jiných cílů, o které lidé usilují. Adaptace jsou totiž rysy utvářené přirozeným výběrem, které podporují relativní reprodukční úspěch (biologickou zdatnost). Vyvíjejí se tudíž takové adaptace, které podporují zdraví, dlouhověkost a štěstí pouze do té míry, do jaké tyto kvality přispívají ke schopnosti jedince mít víc přežívajícího potomstva. Abych se vrátil k dřívějšímu tématu, u lidí se vyvinula náchylnost k obezitě ne proto, že jsme díky nadbytečnému tuku zdraví, ale protože zvyšuje naši plodnost. Podobně i náchylnost našeho druhu dělat si starosti, trpět úzkostí a stresem způsobuje sice spoustu trápení a neštěstí, je to však pradávná adaptace umožňující vypořádat se s nebezpečím. A vyvinuli jsme se nejen k tomu, abychom dokázali spolupracovat, inovovat, komunikovat a pečovat, ale taky abychom uměli podvádět, krást, lhát a vraždit. Závěr je takový, že hodně lidských adaptací se nevyvinulo vyloženě v zájmu naší fyzické nebo duševní pohody.

Celkem vzato, snažit se zodpovědět otázku „Na co jsou lidé adaptováni?“ je paradoxně jednoduché i marné zároveň. Na jednu stranu je nejzákladnější odpovědí, že lidé jsou adaptováni, aby měli co nejvíc dětí, vnoučat a pravnoučat. Na druhou stranu ovšem to, jak naše těla předávají svou informaci další generaci, není ani zdaleka přímočaré. Kvůli složité evoluční historii nejste adaptováni na žádný jediný model stravy, lokalitu, sociální prostředí nebo tréninkový režim. Něco takového jako optimální zdraví z evolučního hlediska neexistuje. V důsledku toho lidé – stejně jako naše oblíbená Tajemná opice – nejen přežívají, ale leckdy i prospívají v nových podmínkách, pro které se nevyvinuli (třeba na předměstí velkoměsta na Floridě).

Jestliže evoluce neposkytuje žádná snadno srozumitelná vodítka, jak optimalizovat zdraví nebo bránit nemocem, proč by se někdo, kdo má zájem o své dobro, měl zajímat o lidskou evoluci? Jak jsou lidoopi, neandertálci a prvotní neolitičtí zemědělci relevantní pro vaše tělo? Napadají mě dvě velmi důležité odpovědi. Jedna se týká evoluční minulosti, druhá evoluční současnosti a budoucnosti.

PROČ ZÁLEŽÍ NA LIDSKÉ EVOLUČNÍ MINULOSTI

Každý člověk a každé tělo má nějaký příběh. Vaše tělo má ve skutečnosti několik příběhů. Jedním je příběh vašeho života, vaše biografie: kdo jsou vaši rodiče a jak se potkali, kde jste vyrostli a jak vaše tělo zformovaly zvraty života. Druhý příběh je evoluční: dlouhý řetězec událostí, které transformovaly těla vašich předků z generace na generaci po miliony let a které tělu vtiskly velmi odlišnou podobu, než měl Homo erectus, ryba nebo octomilka.[13] Oba příběhy stojí za to znát, navíc mají některé společné prvky: postavy (včetně domnělých hrdinů a zlosynů), prostředí, nahodilé události, triumfy a strasti.[14] K oběma příběhům lze také přistupovat vědeckou metodou, když je postavíte jako hypotézy, jejichž fakta a předpoklady lze zpochybňovat a odmítat.

Evoluční historie lidského těla je nesmírně zajímavá. Jednou z jejích nejcennějších lekcí je to, že nejsme nevyhnutelným druhem: kdyby okolnosti byly jen nepatrně odlišné, byli bychom velmi odlišní tvorové (nebo bychom s veškerou pravděpodobností neexistovali vůbec). Nicméně pro hodně lidí je hlavním důvodem k vyprávění (a prověřování) příběhu lidského těla snaha osvětlit, proč jsme takoví, jací jsme. Proč máme velké mozky, dlouhé nohy, zvlášť výrazné pupíky a další specifika? Proč chodíme jen po dvou nohách a dorozumíváme se jazyky? Proč tolik spolupracujeme a proč si jídlo vaříme? Souvisejícím, naléhavým a praktickým důvodem ke zkoumání vývoje lidského těla je snaha posoudit, na co jsme a nejsme adaptováni, a tedy proč u nás dochází ke zdravotním problémům. Zhodnocení, proč trpíme zdravotními problémy, je totiž nezbytným předpokladem prevence a léčby onemocnění.

Tuto logiku nejlépe pochopíte na příkladu cukrovky 2. typu. Jde o onemocnění, kterému lze téměř zcela předejít, a přitom jeho výskyt po celém světě prudce stoupá. Dochází k němu, když buňky v těle přestanou reagovat na inzulin, hormon, který normalizuje cukr v krvi a ukládá ho jako tuk. Když tělo ztratí schopnost reagovat na inzulin, začne se chovat jako porouchané topení, které nepřenáší teplo z kotle do zbytku domu, takže se kotel přehřívá, zatímco v domě mrzne. V případě cukrovky hladina cukru v krvi neustále roste, což obratem stimuluje slinivku břišní k bezvýsledné produkci ještě většího množství inzulinu. Unavený pankreas po několika letech už nedokáže produkovat dostatek inzulinu a hladina cukru v krvi zůstává trvale vysoká. Přílišné množství cukru v krvi je toxické a způsobuje závažné zdravotní problémy a nakonec i smrt. Medicína naštěstí dosáhla obratnosti ve včasném rozpoznávání a léčbě symptomů diabetu, a tak miliony diabetiků přežívají desítky let.

Evoluční historie lidského těla vypadá zdánlivě irelevantní pro léčbu pacientů s cukrovkou 2. typu. Protože tito pacienti potřebují naléhavou, nákladnou péči, tisíce vědců nyní zkoumají kauzální mechanismy tohoto onemocnění. Zkoumají důvody, proč obezita způsobuje rezistenci určitých buněk na inzulin, jak přepracované buňky slinivky břišní, producenti inzulinu, přestávají fungovat a proč někteří lidé mají genetickou dispozici k tomuto onemocnění a jiní ne. Pro lepší léčbu je takový výzkum zásadní. Ale co takhle nemoci v první řadě předcházet? Chcete-li předcházet nemoci nebo jakémukoli jinému složitému problému, musíte nejen rozumět bezprostředním příčinným mechanismům, ale také hlubším kořenům. Proč k ní dochází? V případě diabetu typu 2 – proč jsou lidé k tomuto onemocnění tak náchylní? Proč naše těla někdy zvládají moderní životní styly tak špatně, až to vede k diabetu typu 2? Proč je u některých lidí riziko větší? Proč se nám lépe nedaří povzbuzovat lidi, aby se stravovali zdravěji a byli fyzicky aktivnější, když by to této nemoci mohlo předcházet?

Snahy o zodpovězení podobných otázek nás nutí k zamyšlení nad evoluční historií lidského těla. Nikdo tento imperativ nevyjádřil lépe než průkopnický genetik Theodosius Dobzhansky, který je autorem slavného výroku: „Nic v biologii nedává smysl – leda ve světle evoluce.“[15] Proč? Život je totiž v zásadě proces, při němž živé organismy využívají energii k plození dalších živých organismů. Jestli vás tedy zajímá, proč vypadáte, fungujete a trpíte jinými zdravotními potížemi než vaši prarodiče, váš soused nebo Tajemná opice, potřebujete znát biologickou historii – dlouhý řetězec procesů – díky níž jste se vy, váš soused i zmiňovaný opičák vyvinuli odlišně. Důležité detaily tohoto příběhu navíc sahají mnoho, mnoho generací do minulosti. Rozmanité adaptace vašeho těla se vytřídily tak, aby pomohly vašim předkům přežívat a reprodukovat se v nesčíslných vzdálených inkarnacích, ale i jako ryby, opice, lidoopi, australopitékové nebo relativně nedávno jako zemědělci. Tyto adaptace vysvětlují a vymezují, jak vaše tělo za běžných okolností funguje z hlediska trávení, myšlení, reprodukce, spánku, chůze, běhu a dalších činností. Následně tedy dlouhá evoluční historie těla pomáhá vysvětlit, proč se roznemůžete nebo zraníte, když se chováte způsoby, na které jste špatně nebo nedostatečně adaptováni.

Abych se vrátil k otázce, proč lidé dostávají cukrovku 2. typu: odpověď se neskrývá jen v buněčných a genetických mechanismech, které nemoci předcházejí. Při hlubším pohledu je zřetelné, že diabetes je rostoucím problémem, protože lidská těla stejně jako těla primátů držených v zajetí byla adaptována na velmi odlišné podmínky. Jsme nedostatečně adaptováni na moderní stravu a tělesnou nečinnost.[16] Miliony let evoluce upřednostnily předky, kteří měli chuť na energeticky bohaté potraviny včetně kdysi vzácných jednoduchých sacharidů, jako je cukr, a kteří přebytečné kalorie efektivně ukládali jako tuk. Navíc jen málo vašich vzdálených předků, pokud vůbec nějací, mělo příležitost stát se diabetiky v důsledku fyzické nečinnosti a nadměrné konzumace sladkých limonád a donutů. Naši předkové také evidentně nezažívali silný výběrový tlak, aby se adaptovali na příčiny dalších soudobých onemocnění a postižení jako kornatění tepen, osteoporózy nebo krátkozrakosti. Základním důvodem, proč v současnosti tolik lidí trpí kdysi vzácnými chorobami, je totiž to, že mnohé znaky našeho těla byly adaptacemi na prostředí, pro něž jsme se vyvinuli, ale v moderních námi vytvořených prostředích jsou na překážku. Tato myšlenka, jinak také hypotéza nesouladu, je jádrem nově se rozvíjejícího oboru evoluční medicíny, která na zdraví a nemoci hledí optikou evoluční biologie.[17]

Hypotéze nesouladu se věnuje druhá část této knihy, ale k pochopení toho, jaké choroby jsou nebo nejsou způsobeny evolučními nesoulady, to chce víc než jen zběžné uvážení lidské evoluce. Některé zjednodušené výklady hypotézy nesouladu tvrdí, že jelikož se lidé vyvinuli jako lovci a sběrači, jsme optimálně adaptováni na životní styl lovců a sběračů. Takové uvažování může vést k naivním receptům vycházejícím z pozorování, jak se stravují a chovají Křováci z Kalahari nebo Inuité z Aljašky. Problém je třeba v tom, že sami lovci a sběrači nejsou vždycky zdraví a že v jejich chování jsou výrazné rozdíly. Do značné míry proto, že obývají široké spektrum prostředí včetně pouští, deštných pralesů, lesnatých oblastí a arktické tundry. Žádný ideální, prapůvodně typický životní styl lovců a sběračů neexistuje. Navíc jak už bylo řečeno, přirozený výběr nemusel lovce a sběrače (nebo jakékoli živočichy) nutně adaptovat, aby byli zdraví, ale spíš aby měli co nejvíc potomků, kteří přežijí a sami se rozmnoží. Také stojí za zopakování, že lidská těla (i těla lovců a sběračů) jsou podobně jako palimpsest mnohovrstevnatými kompilacemi adaptací, které se nahromadily a poupravily za nespočet generací. Než se z našich předků stali lovci a sběrači, byli to dvounozí živočichové podobní lidoopům. A těm předcházely opice, malí savci a tak dále. Ovšem od té doby se u některých populací vyvinuly nové adaptace na život zemědělců. Proto se nemůžeme omezit na jedno jediné prostředí, pro které se lidské tělo vyvinulo, a na něž by tedy bylo adaptováno. Chceme-li si tedy zodpovědět otázku „Na co jsme adaptováni?“, musíme se nejen realisticky podívat na lovce a sběrače, ale také na dlouhý řetězec událostí, jež vedly k vývoji jejich životního stylu, jakož i na všechno, co následovalo po vzniku zemědělství. Snažit se pochopit, na co je lidské tělo adaptováno jen na základě života lovců a sběračů, je totiž něco podobného, jako byste chtěli pochopit výsledek hokejového zápasu, když jste viděli jen kus třetí třetiny.

Jestliže chceme skutečně porozumět, na co lidé jsou (a nejsou) adaptováni, můžeme hodně získat, troufneme-li si jít hlouběji pod povrch příběhu, jak a proč se lidské tělo vyvíjelo. Evoluční historie našeho druhu je stejně jako každý rodinný příběh sice vděčné studijní téma, jenže mate svou komplikovaností a je v ní spousta děr. Proti stromu života předků člověka může defilé postav Vojny a míru vypadat jako dětská hra. Nicméně za více než století intenzivního výzkumu se věda dopracovala k soudržnému a všeobecně akceptovanému pochopení toho, jak se naše rodová linie vyvinula z lidoopů v afrických lesích do podoby moderních lidí, kteří obývají většinu planety. Ponecháme-li stranou přesné detaily rodinného stromu (kdo koho zplodil), dá se příběh lidského těla zestručnit na pět zásadních transformací. Žádná z nich nebyla nevyhnutelná, ale každá pozměnila těla našich předků trochu jinak, protože přidala některé nové adaptace a jiné odstranila.

PRVNÍ PŘEMĚNA: Nejranější předkové lidí se oddělili od lidoopů a vyvinuli se do podoby vzpřímených dvounožců.

DRUHÁ PŘEMĚNA: U potomků těchto prvních předků, australopitéků, se vyvinuly adaptace, aby se kromě ovoce mohli živit i širokou paletou jiných potravin.

TŘETÍ PŘEMĚNA: Zhruba před dvěma miliony let si nejranější členové lidského rodu vyvinuli téměř (byť ne zcela) moderní lidská těla a trochu větší mozky, díky kterým se z nich mohli stát první lovci a sběrači.

ČTVRTÁ PŘEMĚNA: Během doby, kdy se archaičtí lidští lovci a sběrači úspěšně šířili po většině území Starého světa, se jim vyvinuly větší mozky a větší, pomaleji rostoucí těla.

PÁTÁ PŘEMĚNA: U moderních lidí se rozvinuly zvláštní schopnosti jazyka, kultury a spolupráce, díky nimž se rychle rozptýlili po celém světě a zůstali jediným přežívajícím druhem člověka na planetě.

PROČ MÁ EVOLUCE VÝZNAM I PRO SOUČASNOST A BUDOUCNOST

Myslíte si, že se studium evoluce zabývá jen minulostí? Já si to myslel taky, stejně jako můj slovník, který evoluci definuje jako „proces, jímž se za dobu historie Země různé druhy živých organismů zřejmě vyvinuly a diverzifikovaly vůči dřívějším formám“. Nejsem s touto definicí spokojen, protože evoluce (kterou raději definuji jako změnu v průběhu času) je dynamický proces, ke kterému dochází i dnes. Navzdory tomu, co si někteří lidé myslí, se lidské tělo nepřestalo vyvíjet ani po skončení paleolitu. Přirozený výběr neúprosně jede dál a nezastaví se, dokud budou lidé dědit variace, které ovlivňují, byť jen mírně, kolik jejich potomstva přežije a bude se dál množit. V důsledku toho nejsou naše těla tak úplně stejná jako těla našich předků o pár set generací dříve. Podobně se od nás budou lišit i naši potomci stovky generací po nás.

Evoluce navíc není jen biologická. To, jak se v průběhu času mění geny a těla, je nesmírně důležité, ale další dynamikou ve hře je kulturní evoluce. Ta je nyní nejmocnější silou změn na planetě a právě ona radikálně proměňuje naše těla. Kulturou je v zásadě vše, co se lidé učí, a tak se kultury vyvíjejí. Avšak zásadní rozdíl mezi kulturní a biologickou evolucí spočívá v tom, že kultura se nemění výhradně působením náhody, ale také záměrně; a tato změna může pocházet od kohokoli, nejen od vašich rodičů. Kultura se proto může vyvíjet nesmírně rychle a měnit věci ve velkém rozsahu. Kulturní evoluce člověka započala před miliony let, ale dramaticky nabrala tempo, když se zhruba před dvěma sty tisíci let vyvinuli první moderní lidé. A v současnosti dosáhla doslova závratné rychlosti. Za posledních několik set generací došlo ke dvěma kulturním proměnám, které měly pro lidské tělo zásadní význam, a tak je do výše uvedeného seznamu evolučních proměn musíme přidat:

ŠESTÁ PŘEMĚNA: Zemědělská revoluce, kdy si lidé místo lovu a sběru začali svou potravu pěstovat a chovat.

SEDMÁ PŘEMĚNA: Průmyslová revoluce, která započala, když lidskou práci začaly nahrazovat stroje.

Přestože při těchto dvou proměnách nevznikly nové druhy, jejich význam pro příběh lidského těla je neocenitelný. Zásadně pozměnily, co jíme a jak pracujeme, spíme, regulujeme naši tělesnou teplotu, komunikujeme, dokonce i vyměšujeme. Přestože tyto a další posuny prostředí, ve kterém se naše těla pohybují, daly určité podněty přirozenému výběru, převážnou měrou působily na naše zděděná těla – a to způsoby, jimž jsme ještě tak docela nepřišli na kloub. Některé z těchto interakcí byly prospěšné. Zejména v tom, že nám umožnily mít víc dětí. Avšak jiné byly zhoubné, včetně spousty nových onemocnění způsobených nesouladem (tzv. mismatch disease), které jsou důsledkem nákazy, podvýživy a tělesné nečinnosti. Za posledních několik generací jsme se naučili mnohé z těchto nemocí přemáhat nebo potlačovat, ale jiná chronická neinfekční onemocnění – často spojená s obezitou – se rychle šíří a nabývají na intenzitě. Ať se na to podíváte jakkoli, evoluce lidského těla způsobená rychlými kulturními změnami ani zdaleka neskončila.

Proto bych řekl, že ve vztahu k lidem Dobzhanského brilantní výrok „nic v biologii nedává smysl – leda ve světle evoluce“ platí nejen pro evoluci přirozeným výběrem, ale také pro kulturní evoluci. A protože je dnes kulturní evoluce dominantní silou evolučních změn, jež působí na lidské tělo, budeme schopni lépe pochopit, proč stále víc lidí trpí chronickými neinfekčními onemocněními způsobenými nesouladem a jak těmto chorobám zabránit díky pochopení interakcí mezi kulturní evolucí a našimi zděděnými, stále se vyvíjejícími těly. Tyto interakce někdy uvádějí do pohybu nešťastnou dynamiku, která zpravidla funguje následovně: Nejprve dostaneme neinfekční onemocnění v důsledku nesouladu, které je způsobené špatnou nebo nedostatečnou adaptací našich těl na nová prostředí, jež jsme si kulturním vývojem vytvořili. Z nejrůznějších důvodů se nám nemusí dařit těmto chorobám zabránit. V některých případech nerozumíme dostatečně dobře příčinám nemoci. Snahy o prevenci bývají často neúspěšné, protože jsou složité, anebo proto, že nelze změnit současné životní prostředí, které za neshodu může. Občas dokonce posílíme choroby z nesouladu, když léčíme jejich symptomy tak efektivně, že bezděčně zakonzervujeme jejich příčiny. Ve všech případech však neřešením skutečných environmentálních příčin onemocnění z nesouladu necháváme vzniknout začarovanému kruhu, který chorobě umožňuje rozšířit se do té míry, že začne být obvyklejší nebo závažnější. Tato smyčka není formou biologické evoluce, protože choroby z nesouladu nepředáváme našim dětem přímo. Je spíše formou kulturní evoluce, protože jim předáváme prostředí a chování, jež je způsobuje.

Ale to už předbíhám. Než se začneme zamýšlet nad interakcemi biologické a kulturní evoluce, musíme nejprve zvážit dlouhou trajektorii evoluční historie, jak jsme si vyvinuli schopnost kultury a na co je lidské tělo skutečně adaptováno. Na takové zkoumání je třeba přetočit hodinky zhruba o 6 milionů let zpátky do pralesa kdesi v Africe…

ČÁST I

LIDOOPI A LIDÉ

2 | Vzpřímení lidoopi

JAK SE Z NÁS STALI DVOUNOŽCI

Vy na rvačku jste obratnějších dlaní,však já mám delší nohy k utíkání.

— SHAKESPEARE, Sen noci svatojánské

Prales je jako obvykle tichý až na tlumené zvuky šustění listí, bzučení hmyzu a cvrlikání ptáků. Najednou vypukne vřava. Tři šimpanzi se vysoko nad zemí ženou mohutnými skoky z větve na větev, divoce vřeští, srst zježená. Závratnou rychlostí honí skupinku gueréz. Za necelou minutu zkušený starší šimpanz velkolepým skokem chytí vyděšenou opici, která mířila jeho směrem, a roztříští jí hlavu o strom. Lov končí stejně náhle, jako začal. Zatímco vítěz svou kořist trhá na kusy a cpe se jejím masem, ostatní šimpanzi nadšením hlučí. Ovšem případný lidský divák by byl nejspíš v šoku. Pozorovat šimpanze při lovu může být znepokojivé nejen kvůli tomu, jak násilně se projevují, ale také proto, že je bereme spíš jako naše mírné, inteligentní bratrance. Někdy nám připadají jako odraz našich lepších já, ale při lovu šimpanzi odrážejí temnější tendence člověka ve své chuti po mase, způsobilosti k násilí i ve smrtícím uplatňování týmové souhry a strategie.

Scéna také poukazuje na fundamentální rozdíly mezi těly lidí a šimpanzů. Kromě evidentních anatomických odlišností – srsti, čumáku a chůze po všech čtyřech – podtrhují působivé lovecké dovednosti šimpanzů, jak žalostně jsou na tom po sportovní stránce lidé. Lidé téměř vždy loví se zbraněmi, protože žádný člověk na světě se šimpanzovi ani náhodou nevyrovná co do rychlosti, síly nebo mrštnosti, zvlášť na stromech. Navzdory své touze být jako Tarzan lezu po stromech nemotorně, a i zkušení stromolezci musejí stoupat a sestupovat opatrně a pozorně. Poskakovat okolo kmene, jakoby to byl žebřík, přeskakovat mezi ohebnými větvemi, natožpak chytit v letu prchající opici a bezpečně přistát na další větvi, dalece přesahuje dovednosti i špičkových lidských gymnastů. Přestože je sledování šimpanzů při lovu zneklidňující, nemohu si pomoci a musím obdivovat působivé akrobatické schopnosti těchto lidoopů, s nimiž sdílíme více než 98 procent genetického kódu.

I na zemi jsou lidé poměrně chabými sportovci. Nejrychlejší lidé na světě dovedou sprintovat téměř minutu rychlostí 36 kilometrů za hodinu. Většině z nás loudalů připadá takový výkon jako nadlidský, ale mnozí savci včetně šimpanzů nebo koz snadno vydrží běžet dvojnásobnou rychlostí spoustu minut, aniž by k tomu potřebovali kouče nebo mnohaletý intenzivní trénink. Já naproti tomu nepředběhnu ani králíka. Navíc jsou lidé při běhu těžkopádní a nestabilní, nedovedou rychle měnit směr pohybu. I nejmenší hrbolek nebo šťouchnutí může běžci přivodit pád. A nakonec nám chybí síla. Dospělý samec šimpanze váží o 15 až 20 kilogramů méně než většina lidských samců, a přitom z měření vyplývá, že typický šimpanz dokáže vyvinout ve srovnání s nejsvalnatějšími elitními atlety víc než dvojnásobnou svalovou sílu.[1]

Když se pouštíme do objevování příběhu lidského těla, abychom zjistili, na co jsou lidé adaptováni, klíčovou první otázkou je: proč a jak došlo k tomu, že lidé začali být tak špatně adaptováni k životu na stromech a také slabí, pomalí a neohrabaní?

Odpověď začíná u vzpřímeného postoje, zřejmě první velké transformace v evoluci člověka. Nastala-li jedna klíčová prvotní adaptace – impulz, který nasměroval lidskou linii na jinou evoluční cestu než ostatní lidoopy – byla to patrně schopnost stát a chodit po dvou (bipedalismus). Darwin, s prozíravostí pro něj typickou, s touto myšlenkou poprvé přišel v roce 1871. Bez jakýchkoli fosilních dokladů dospěl Darwin ke své domněnce úvahou, že se prvotní předkové lidí vyvinuli z opic; když začali chodit vzpřímeně, osvobodili své ruce od pohybu z místa na místo (lokomoce) a uvolnili je pro výrobu a používání nástrojů. To následně zvýhodnilo vývoj větších mozků, jazyka a dalších charakteristických rysů člověka:

Dvounožcem se stal jedině člověk a podle mého názoru můžeme částečně sledovat, jak si osvojil svůj přímý postoj, který je jednou z jeho nejcharakterističtějších vlastností. Člověk by nikdy nebyl získal své dominantní postavení na světě, kdyby nedovedl používat rukou, tak obdivuhodně uzpůsobených, aby prováděly všechno podle jeho vůle... Ale ruce a paže by těžko mohly dospět k takové dokonalosti, aby vyráběly zbraně nebo vrhaly kameny a oštěpy na přesný cíl, pokud by byly trvale užívány k chůzi a nesly zároveň celou váhu těla, nebo, jak jsme již poznamenali, pokud by byly zvláště uzpůsobeny ke šplhání po stromech... Je-li pro člověka výhodou, že stojí pevně na nohou a má obě ruce a paže volné, o čemž nelze po jeho tak úspěšném boji o zachování existence pochybovat, nevidím důvod, proč by nemělo být výhodné pro předchůdce člověka, že se stále více napřimoval a měnil ve dvounožce. Lépe se tak dovedl bránit kameny nebo útočit kyjem na svoji kořist, anebo si jinak opatřovat potravu. Výhodně vybavení jedinci se během dlouhého období uplatnili nejlépe a přežili ve větším množství.[2]

O jedno a půl století později máme dostatek důkazů, že Darwin měl zřejmě pravdu. Díky specifickému souběhu nahodilých okolností – z nichž mnohé byly způsobeny změnou klimatu – se u nejstarších známých členů lidské linie vyvinulo několik adaptací, které jim umožnily stát a chodit výhradně po dvou snáz a častěji než lidoopům. Dnes jsme tak důkladně adaptováni na pohyb po dvou, že se nad naším v přírodě neobvyklým způsobem stání, chůze a běhu ani moc nepozastavujeme. Ale když se podíváte kolem sebe, kolik jiných stvoření kromě ptáků (nebo klokanů, žijete-li v Austrálii) vidíte potácet se nebo poskakovat jen po dvou? Z důkazů vyplývá, že ze všech zásadních transformací lidského těla za posledních několik milionů let měl právě tento adaptivní posun největší dynamiku. Nejen kvůli svým výhodám, ale i kvůli svým nevýhodám. Dozvědět se, jak se naši první předkové adaptovali na vzpřímený postoj, je proto základním výchozím bodem popisu cesty lidského těla. Nejprve se pojďme seznámit s těmito prehistorickými předky, z nichž nejstarší je poslední společný předek nás a lidoopů.

NEPOLAPITELNÝ CHYBĚJÍCÍ ČLÁNEK

Pojmem „chybějící článek“ (angl. missing link), jehož původ spadá do viktoriánské éry, se často nesprávně označují klíčové přechodové druhy v historii života. Přestože se hodně fosilií lehkovážně označuje jako chybějící články, jeden obzvlášť fundamentální druh v záznamech o lidské revoluci naprosto a skutečně chybí: poslední společný předek lidí a ostatních lidoopů. K naší velké frustraci zůstává tento důležitý druh naprostou neznámou. Jak Darwin vyvozoval, poslední společný předek žil podobně jako šimpanzi a gorily v afrických deštných pralesích, jejichž prostředí vůbec nepřeje zachování kostí, a tedy vzniku fosilních pozůstatků. Kosti, které spadnou na půdu pralesa, rychle shnijí a pak se rozloží. Z tohoto důvodu existuje jen velmi málo přínosných fosilních pozůstatků linií šimpanzů a goril. A naděje na objevení fosilních pozůstatků posledního společného předka je mizivá.[3]

Přestože absence důkazu není důkazem absence, pochopitelně vede k bezuzdným spekulacím. Nedostatek fosilií v té části rodokmenu, kam patří poslední společný předek, způsobil spoustu domněnek a debat ohledně tohoto nepolapitelného chybějícího článku. I tak ale můžeme dojít k některým rozumným dedukcím, kdy a kde poslední společný předek žil a jak vypadal, porovnáme-li pečlivě podobnosti a rozdíly mezi lidmi a lidoopy ve spojení s tím, co víme o stromu evoluce. Tento strom, znázorněný na obrázku 1, ukazuje, že existují tři žijící druhy afrických lidoopů; lidé mají blíž ke dvěma druhům šimpanzů, šimpanzovi učenlivému a šimpanzovi trpasličímu (také nazývanému bonobo) než ke gorilám. Obrázek 1, který vychází z rozsáhlých genetických dat, také ukazuje, že linie lidí a šimpanzů divergovaly před 8 až 5 miliony let (přesné datum je stále předmětem debat). Striktně řečeno, lidé jsou zvláštní podmnožinou čeledi lidoopů zvané hominini; do ní spadají všechny druhy, které mají geneticky blíž k moderním lidem než k šimpanzům nebo jiným lidoopům.[4]

OBRÁZEK 1. Evoluční strom lidí, šimpanzů a goril. Tento strom znázorňuje dva druhy šimpanzů (bonobo a šimpanz); někteří odborníci dělí i gorily na více druhů.

Náš obzvlášť blízký evoluční vztah k šimpanzům překvapil vědce v 80. letech 20. století, kdy začaly být k dispozici molekulární podklady pro sestavení tohoto stromu. Předtím většina vědců předpokládala, že šimpanzi a gorily měli vzájemně blíž k sobě než k lidem, protože si šimpanzi s gorilami jsou tak podobní. A přitom zdánlivě nelogická skutečnost, že jsme z evolučního hlediska nejbližšími bratranci šimpanzů, a ne goril, poskytuje hodnotná vodítka pro odvození pravděpodobné podoby posledního společného předka. I když totiž mají lidé se šimpanzi posledního společného předka, šimpanzi, bonobové a gorily se daleko víc podobají sobě navzájem než lidem. Přestože jsou gorily dvakrát až čtyřikrát těžší než šimpanzi, kdyby se vám podařilo vychovat šimpanze, který vyroste do rozměrů gorily, byl by gorile velmi (i když ne zcela) podobný.[5] Dospělí bonobové také mají rysy i chování podobné adolescentním šimpanzům.[6] Navíc gorily i šimpanzi chodí a běhají stejným osobitým způsobem zvaným chůze po kloubech, kdy se předními končetinami opírají o prostřední prsty ruky. Pokud se mnohé podobné rysy různých druhů afrických lidoopů nevyvinuly nezávisle na sobě, což je vysoce nepravděpodobné, poslední společný předek šimpanzů a goril se proto musel anatomicky podobat šimpanzovi nebo gorile. Podle stejné logiky se tedy i poslední společný předek šimpanzů a lidí musel v mnoha ohledech anatomicky podobat šimpanzovi nebo gorile.

Velmi zhruba řečeno, když se díváte na šimpanze nebo gorilu, s největší pravděpodobností hledíte na zvíře, které přibližně připomíná vašeho velmi vzdáleného předka – onen nanejvýš důležitý chybějící druh – z doby před několika stovkami tisíc generací. Musím nicméně zdůraznit, že bez přímých fosilních důkazů je nemožné tuto hypotézu definitivně ověřit, a tak zůstává spousta prostoru pro odlišné názory. Někteří paleoantropologové se domnívají, že vzpřímený postoj a chůze lidí připomíná to, jak se giboni, poněkud vzdáleněji spříznění lidoopi, houpou pod horními větvemi a pohybují po nich. Více než sto let, kdy panovala domněnka o nejbližší evoluční spřízněnosti šimpanzů a goril, mnozí badatelé soudili, že se lidé vyvinuli z neznámého druhu podobného gibonovi.[7] Několik málo paleoantropologů zase spekuluje, že poslední společný předek byl tvor podobný opici, který chodil po vrchních větvích a šplhal po stromech pomocí všech čtyř končetin.[8] Bez ohledu na tato hlediska vyplývá z dosavadních důkazů, že se úplně první druh v lidské linii vyvinul z předka, který se příliš nelišil od dnešních šimpanzů a goril. Ukazuje se, že tento závěr má zásadní dopady pro pochopení toho, jak a proč se u prvních homininů zřejmě vyvinul vzpřímený postoj. Na rozdíl od stále chybějícího posledního společného předka naštěstí máme o těchto velmi vzdálených předcích hmatatelné důkazy.

KDO BYLI PRVNÍ HOMININI?

Za doby mých studií neexistovaly použitelné fosilní doklady o tom, co se dělo během prvních několika milionů let lidské evoluce. Pro nedostatek dat neměli mnozí odborníci na vybranou a museli předpokládat (leckdy bezstarostně), že nejstarší tehdy známé fosilie jako Lucy, která žila zhruba před třemi miliony let, byly přijatelnými náhradníky za dřívější, chybějící homininy. Avšak od poloviny devadesátých let minulého století se nám poštěstily objevy mnoha fosilií z prvních několika milionů let lidské linie. Tito prehistoričtí hominini mají nesrozumitelná, nelibozvučná jména. Donutili nás však znovu se zamyslet nad podobou posledního společného předka. A co je ještě důležitější, odhalují hodně o původu bipedalismu a dalších rysů, jimiž se první hominini odlišili od ostatních lidoopů. Dosud byly objeveny čtyři druhy prvotních homininů, z nichž dva jsou znázorněny na obrázku 2. Než se podíváme na to, jak tyto druhy vypadaly, na co byly adaptovány a jaký význam měly pro pozdější události v lidské evoluci, zde jsou o nich a jejich původu některá základní fakta.1*

Nejstarší známý navrhovaný druh hominina je Sahelanthropus tchadensis, kterého v roce 2001 objevil v Čadu nebojácný francouzský tým pod vedením Michela Bruneta. Odkrytí fosilií tohoto druhu předcházely roky vyčerpávající, nebezpečné práce v terénu, protože je bylo třeba vykopat zpod písků v jižní části Sahary. Dnes je tato krajina vyprahlá a nehostinná, ale před miliony let to bylo částečně zalesněné prostředí v blízkosti obrovského jezera. Druh Sahelanthropus je známý hlavně z jediné téměř úplné lebky (přezdívané Toumaï, což v jazyce regionu, kde byla nalezena, znamená „naděje života“), která je znázorněna na obrázku 2, a také z několika zubů, úlomků čelistí a několika dalších kostí.[9] Podle Bruneta a jeho kolegů je Sahelanthropus starý nejméně 6 milionů let, ale jeho stáří může být až 7,2 milionu let.[10]

Další navrhovaný druh prvotních homininů z Keni zvaný Orrorin tugenensis je zhruba 6 milionů let starý.[11] Z tohoto záhadného druhu bohužel existuje jen několik kousků: jediný fragment čelisti, několik zubů a úlomky kostí končetin. O Orrorinovi toho stále víme málo, jednak proto, že není moc co studovat, a jednak proto, že těch pár nalezených fosilií ještě nebylo zevrubně analyzováno.

Nejbohatší studnice fosilií prvotních homininů byla objevena v Etiopii mezinárodním týmem vedeným Timem Whitem a jeho kolegy z Kalifornské univerzity v Berkeley. Tyto fosilie byly přiřazeny ke dvěma různým druhům ještě dalšího rodu Ardipithecus. Starší druh Ardipithecus kadabba se datuje do doby před 5,8 až 5,2 milionu let a zatím je znám jen z několika kostí a zubů.[12] Od mladšího druhu Ardipithecus ramidus, datovaného do doby před 4,5 až 4,3 milionu let, máme daleko bohatší sbírku fosilií včetně pozoruhodného kusu kostry samice přezdívané Ardi, která je znázorněna na obrázku 2.[13] Tento druh je rovněž reprezentován četnými fragmenty (převážně zuby) více než deseti dalších jednotlivců. Kostra Ardi je předmětem intenzivního výzkumu, protože nám dává vzácnou a vzrušující příležitost zjistit, jak tato samice spolu s ostatními prvotními homininy stála, chodila a šplhala.

OBRÁZEK 2. Dva prvotní hominini. Nahoře lebka druhu Sahelanthropus tchadensis (přezdívaného Toumaï); dole rekonstrukce druhu Ardipithecus ramidus (přezdívaného Ardi). Úhel velkého týlního otvoru druhu Toumaï svědčí o svisle orientovaném krku, který je jasným znakem bipedalismu. Rekonstrukce části kostry ardipitéka naznačuje, že byl adaptován na chůzi po dvou i na šplhání po stromech. Obrázek sahelantropa poskytl Michel Brunet; na kresbu ardipitéka má autorské právo © 2009 Jay Matternes.

Všechny fosilie druhů Ardipithecus, Sahelanthropus a Orrorin by se vám vešly do jediné nákupní tašky. A přesto přinášejí konkrétní pohled do nejstarších fází lidské evoluce v průběhu prvních milionů let po oddělení našeho druhu od posledního společného předka. Odhalení, že tito prvotní hominini se obecně podobají lidoopům, jistě není překvapením. Jak naznačil náš úzký vztah k velkým africkým lidoopům, podobají se šimpanzům a gorilám v mnoha detailech zubů, mozkovny a čelistí, ale i paží, nohou, rukou a chodidel.[14] Například jejich lebky obsahovaly malé mozky srovnatelné velikosti, jako mají šimpanzi, výrazné nadočnicové oblouky, velké přední zuby a dlouhé, vyčnívající čumáky. Mnohé rysy nohou, paží, rukou a dolních končetin Ardi se také podobají tomu, s čím se setkáváme u afrických lidoopů, zejména šimpanzů. Mnozí odborníci dokonce tvrdí, že se tyto pradávné druhy příliš podobají lidoopům, aby se daly považovat za homininy.[15] Já se nicméně domnívám, že je v dobré víře můžeme považovat za homininy, a to z několika důvodů, z nichž nejdůležitější je ten, že mají všechny znaky adaptace na vzpřímenou chůzi po dvou.

AŤ LASKAVĚ POVSTANE PRVNÍ HOMININ

Egocentrická stvoření, jimiž my lidé jsme, často chybně pokládají naše typické rysy za něco chvályhodného, zatímco ve skutečnosti jsou jen neobvyklé. Chůze po dvou v tom není žádnou výjimkou. Jako hodně rodičů s láskou vzpomínám na vítězoslavné první krůčky své dcery, při kterých najednou začala vypadat daleko lidštěji než náš pes. Obecným přesvědčením (mezi pyšnými rodiči zejména) je to, že vzpřímená chůze je obzvlášť náročná. Nejspíš proto, že naučit se dobře chodit trvá lidským dětem několik let, a také proto, že jen málo jiných zvířat je zvyklých pohybovat se po dvou. Skutečnost je taková, že děti se začínají batolit až kolem roku a potom ještě pár let chodí a běhají nemotorně, protože dospívání mnohých neuromuskulárních dovedností trvá dlouho.[16] Stejně jako našim dětem s velkými mozky trvá roky, než se naučí pořádně chodit, také jim trvá roky, než místo žvatlání začnou mluvit, naučí se ovládat vylučování a obratně zacházet s nástroji. Je třeba ještě dodat, že ačkoli se bipedalismus jako běžný způsob pohybu objevuje u jiných živočišných druhů vzácně, příležitostný bipedalismus není nic neobvyklého. Lidoopi leckdy stojí a chodí po dvou, stejně jako mnoho dalších savců (včetně mého psa). Lidský bipedalismus se však od pohybu lidoopů liší v jednom klíčovém ohledu: jsme zvyklí stát a chodit velmi efektivně, protože jsme se vzdali schopnosti pohybovat se po čtyřech. Když šimpanzi a další velké opice chodí vzpřímeně, klátí se nemotorným a energeticky náročným způsobem, protože postrádají několik klíčových adaptací (znázorněných na obrázku 3), které vám i mně umožňují chodit tak snadno. Na prvních homininech je obzvlášť zajímavé to, že i oni vykazují některé z těchto adaptací. To naznačuje, že i oni byli do určité míry zvyklí pohybovat se vzpřímeně po dvou. Avšak je-li Ardi reprezentativním zástupcem těchto homininů, pak si pořád uchovávali mnohé pradávné rysy užitečné pro šplhání po stromech. Třebaže máme potíže přesně rekonstruovat, jak Ardi a další prvotní hominini chodili, když nešplhali, je bez debaty, že se jejich chůze velice lišila od vaší i mé a měla dost blízko k té opičí. Tento druh raného bipedalismu byl zřejmě zlomovou středně pokročilou formou vzpřímené lokomoce, vytvářející podmínky pro pozdější, modernější držení těla. Byl možný díky některým adaptacím, které si v našich tělech uchováváme až do současnosti.

První z těchto adaptací je tvar kyčlí. Sledujete-li šimpanze při vzpřímené chůzi, všimněte si, že drží nohy daleko od sebe a horní část jeho těla se klátí ze strany na stranu jako podroušený pijan. Naproti tomu střízliví lidé kymácejí trupem téměř nepatrně. Většinu energie tak můžeme vynakládat na pohyb vpřed, místo abychom se unavovali vyvažováním horní poloviny těla. Naše stabilnější držení těla se dá do značné míry připsat na vrub jednoduché změně tvaru pánve. Jak znázorňuje obrázek 3, velká široká kost, která tvoří horní část pánve (ilium), je u lidoopů vysoká a směřuje dozadu, zatímco u lidí je tato část pánve krátká a míří do stran. Její orientace do stran je klíčovou adaptací pro bipedalismus, neboť umožňuje svalům na stranách boků (malým svalům hýžďovým) stabilizovat horní část těla při chůzi v okamžiku, kdy se člověk dotýká země jen jednou nohou. Tuto adaptaci si můžete ověřit sami na sobě, když se postavíte na jednu nohu a přitom budete trup udržovat vzpřímený tak dlouho, jak to půjde. (Jen si to zkuste!) Po jedné nebo dvou minutách budete cítit, jak tyto svaly začínají být unavené. Šimpanzi nemohou takto stát nebo chodit, protože jejich kyčle směřují dozadu. Jejich malé hýžďové svaly tím pádem mohou nohu natáhnout jen vzadu. Když se šimpanz dotýká země pouze jednou nohou, zabrání pádu na stranu jedině tak, že výrazně nakloní trup na stranu nad touto nohou. Ovšem nikoli Ardi! Přestože pánev Ardi byla vážně porušena a musela projít rozsáhlou rekonstrukcí, zřejmě měla zkrácené a do stran orientované ilium podobně jako člověk.[17] Navíc stehenní kost Orrorina má obzvlášť velký kyčelní kloub, dlouhý krček a širokou horní diafýzu (střední část kosti). Tyto rysy umožňovaly jeho hýždím efektivně při chůzi stabilizovat trup a ustát silné ohýbání do stran, k němuž přitom dochází.[18] Z těchto rysů je zřejmé, že se prvotní hominini nemuseli při chůzi klátit ze strany na stranu.

Další důležitou adaptací dvounožce je esovitě zakřivená páteř. Lidoopi mají jako ostatní čtvernožci mírně zakřivené páteře (přední strana je mírně konkávní). Když pak stojí vzpřímeně, jejich trup se přirozeně naklání dopředu. Torzo opice v důsledku toho zaujímá nestabilní pozici před pánví. Naproti tomu lidská páteř je zakřivená dvakrát. Spodní, bederní zakřivení je možné díky tomu, že máme víc bederních obratlů (lidoopi obvykle mají tři nebo čtyři, zatímco lidé jich mívají pět), z nichž mnohé mají tvar klínu, takže jejich horní a spodní povrch není rovnoběžný. Stejně jako kameny ve tvaru klínů umožňují architektům konstruovat klenuté struktury jako třeba mosty, klínovité obratle zakřivují spodní část páteře dovnitř nad pánví, a tak dávají torzu stabilní polohu nad boky. Obratle lidské hrudní a krční páteře vytvářejí další, jemnější zakřivení v horní části páteře. Toto zakřivení orientuje horní část krku do spodní spíš než do zadní části lebky. Třebaže jsme ještě bederní obratel žádného raného hominina nenašli, tvar pánve Ardi naznačuje dlouhou bederní oblast.[19] Ještě výmluvnějším znakem esovitě zakřivené páteře adaptované pro bipedalismus je tvar lebky rodu Sahelanthropus. Krky šimpanzů a dalších lidoopů začínají v zadní části lebky pod téměř vodorovným úhlem, avšak lebka jedince přezdívaného Toumaï, znázorněná na obrázku 2, je tak úplná, že můžeme s jistotou odvodit, že jeho horní krk byl při stání nebo chůzi téměř svislý.[20] Tato konfigurace by byla možná, jen kdyby měl Toumaï v oblasti bederní páteře, krku nebo obou zakřivení dozadu.

OBRÁZEK 3. Porovnání člověka a šimpanze se znázorněním některých adaptací pro vzpřímený postoj a chůzi lidí. Upravená ilustrace z článku D. M. Bramble a D. E. Liebermana (2004). Endurance running and the evolution of Homo. (Vytrvalostní běh a evoluce rodu Homo.) Nature 432: 345–352.

Ovšem ještě důležitější adaptace pro vzpřímený pohyb, objevující se u prvních homininů, jsou na druhém konci těla – v noze. Lidé při chůzi zpravidla došlapují nejprve na patu a potom, zatímco na zem doléhá zbytek nohy, zpevňujeme klenbu chodidla. To nám umožňuje v závěru fáze stání postrčit tělo nahoru a vpřed, převážně palcem. Tvar lidské klenby určují kůstky chodidla a četné vazy a svaly, které tyto kůstky zajišťují jako kabely visutého mostu a které se různou měrou napínají, zvedá-li se pata ze země. Navíc povrchy kloubů mezi prsty a zbytkem lidského chodidla jsou velmi zaoblené a směřují mírně nahoru, což nám pomáhá při odrazu ohýbat prsty v extrémním úhlu (říká se tomu hyperextenze). Chodidla šimpanzů a dalších lidoopů nemají klenbu, což jim brání v odrazu zpevněným chodidlem, a nedovedou protáhnout prsty tak jako lidé.

Důležité je, že chodidlo Ardi (stejně jako nález dalšího chodidla z mladší doby, který mohl patřit stejnému rodu) vykazuje určité stopy částečného zpevnění ve střední části. A klouby jejích prstů se na konci kroku dokázaly ohnout nahoru.[21] Tyto rysy naznačují, že Ardi měla stejně jako lidé a na rozdíl od šimpanzů nohy schopné účinného odrazu při vzpřímené chůzi.

Právě shrnuté důkazy bipedalismu u prvních homininů jsou sice vzrušující, ale uznávám, že nedostatečné. Je toho spousta, co ještě nevíme o způsobech stání, chůze a běhu, protože nám chybí velká část kostry Ardi a o kostrách Sahelanthropa a Orrorina nevíme skoro nic. Přesto existuje dostatek důkazů, že tyto pradávné druhy stály a chodily jinak než vy a já, protože si ještě uchovávaly četné adaptace pro šplhání po stromech. Například noha Ardi obsahovala výrazně osvalený a odchýlený palec, který velmi obratně uchopoval větve nebo kmeny stromů. Ostatní prsty na noze byly dlouhé a celkem zakřivené a její kotník se nakláněl mírně dovnitř. V důsledku těchto rysů, které jsou užitečné při šplhání, její noha fungovala jinak než noha moderního člověka. Při chůzi nohu používala zřejmě spíš jako šimpanz, udržovala váhu na její vnější straně, než aby ji přesunovala dovnitř (takzvanou pronací) jako člověk.[22] Ardi také měla krátké nohy, a jestliže chodila po vnějších stranách chodidel, mohla mít při chůzi širší postoj než dnešní lidé. Možná přitom měla i mírně pokrčená kolena. Jak byste očekávali, horní část těla Ardi vykazuje spoustu dalších důkazů o schopnosti šplhat po stromech, zejména dlouhá, mocně osvalená předloktí a dlouhé, zahnuté prsty.[23]

Když odhlédneme od detailů, uvidíme celkový obraz prvních homininů. Zcela jistě to nebyli čtvernožci, když se pohybovali po zemi, ale coby příležitostní dvounožci stáli a chodili vzpřímeně, ovšem výrazně jiným způsobem než lidé – pokud zrovna nelezli po stromech. Nedokázali kráčet tak efektivně jako lidé, ale zřejmě dovedli vzpřímeně chodit s větší efektivitou a stabilitou než šimpanz nebo gorila. Tito dávní předkové však také byli zdatnými lezci, kteří nejspíš trávili velkou část svého života nad zemí. Kdybychom je mohli pozorovat při šplhání, nejspíš bychom žasli nad jejich schopností obratně skákat po větvích, i když možná nebyli tak hbití jako šimpanz. Kdybychom je mohli pozorovat při chůzi, jejich krok by nám připadal poněkud podivný, protože krátkými krůčky našlapovali na strany svých dlouhých, dovnitř orientovaných chodidel. Je lákavé si je představovat, jak se nestabilně kymácejí po dvou jako vzpřímení šimpanzi (nebo opilí lidé), ale to je nepravděpodobné. Mám dojem, že byli zdatní v chůzi i šplhání, ale obojí vykonávali osobitým způsobem odlišným od všech stvoření, která v současnosti žijí.

ROZDÍLY VE VÝŽIVĚ

Zvířata se pohybují z různých důvodů včetně záchrany před predátory a boje, ale nejdůležitějším důvodem chůze nebo běhu bývá snaha opatřit si večeři. Proto než se zamyslíme nad tím, proč se bipedalismus původně vyvinul, musíme zdůraznit jeden další soubor rysů, které odlišují první homininy a které všechny souvisejí s potravou.

Nejranější hominini jako Toumaï a Ardi se svými tvářemi a zuby z velké části podobají lidoopům. Z toho vyplývá, že se stejně jako lidoopi živili stravou, jíž dominovalo zralé ovoce. Mají například široké přední zuby tvarované jako špachtle, ideálně uzpůsobené na zakusování do ovoce, jako když zaboříte své zuby do jablka. Mají také stoličky s nízkými hroty, které jsou dokonale tvarované na drcení hmoty vláknitého ovoce. Objevuje se však u nich pár jemných náznaků, že tito prvotní členové lidské linie byli nepatrně lépe než šimpanzi adaptováni na konzumaci méně kvalitních potravin vedle ovoce. Jedním rozdílem je to, že jejich stoličky jsou poměrně větší a tlustší než stoličky velkých opic jako šimpanzů a goril.[24] Většími, silnějšími stoličkami by si lépe poradili s drcením tvrdších, houževnatějších potravin, jako jsou stonky a listy. Za druhé Ardi a Toumaï mají trochu menší čumáky, protože jejich lícní kosti směřují víc dopředu a mají svislejší tváře.[25] V této konfiguraci mají žvýkací svaly takovou polohu, že žvýkají větší silou, a tak dokážou drtit tvrdší, houževnatější potraviny. A nakonec špičáky (tesáky) samců raných homininů jsou menší, kratší a ne tak výrazně dýkovitě tvarované jako ekvivalentní zuby samců šimpanzů.[26] Přestože se někteří výzkumníci domnívají, že z menších špičáků u samců vyplývá, že mezi sebou samci méně bojovali, alternativním a přesvědčivějším vysvětlením je, že menší špičáky jsou adaptací, umožňující jíst tvrdší, vláknitější potravu.[27]

Když tyto důkazy dáme dohromady, můžeme se s určitou jistotou domnívat, že se prvotní hominini pravděpodobně cpali ovocem, jak jen mohli, avšak přirozený výběr zvýhodnil ty, kteří si dokázali v případě nouze lépe poradit s méně chutnou, tvrdší a vláknitější potravou, například dřevnatými stonky rostlin, které je třeba důkladně žvýkat. Tyto rozdíly související s výživou jsou poměrně nepatrné. Když je však zvážíme v kombinaci s tím, co víme o jejich způsobu pohybu a prostředích, ve kterých žili, můžeme začít vytvářet hypotézy, proč první hominini začali chodit po dvou, a tak nasměrovali lidskou linii na velmi odlišnou evoluční cestu než naše opičí bratrance.

PROČ CHODIT PO DVOU?

Platon kdysi definoval lidi jako neopeřené dvounožce, ovšem to nevěděl o dinosaurech, klokanech a surikatách. Skutečností však je, že lidé jsou jediní kráčející, neopeření a bezocasí dvounožci. Potácení po dvou se každopádně vyvinulo jen v několika málo případech a žádní jiní dvounožci se lidem nepodobají. Proto jen těžko můžeme vyhodnotit komparativní výhody a nevýhody homininů zvyklých pohybovat se vzpřímeně. Je-li bipedalismus homininů tak výjimečný, proč se vyvinul? A jak tento zvláštní způsob stání a chůze ovlivnil následné evoluční změny těla homininů?

Nejspíš nikdy s jistotou nezjistíme, proč přirozený výběr upřednostnil adaptace pro bipedalismus. Podle mého ale důkazy nejpřesvědčivěji podporují myšlenku, že se vzpřímené stání a chůze ve výběru zpočátku prosadilo z toho důvodu, že prvním homininům pomáhalo efektivněji opatřovat potravu v době zásadní klimatické změny, která nastala právě v době, kdy se linie lidí a šimpanzů rozešly.

Dnes je klimatická změna předmětem intenzivního zájmu, protože vše nasvědčuje tomu, že lidé zahřívají zemi spalováním obrovského množství fosilních paliv. Lidskou evoluci ale ovlivňuje odedávna a ovlivňovala ji i v době, kdy jsme se oddělili od lidoopů. Obrázek 4 znázorňuje vývoj teplot oceánů za posledních 10 milionů let.[28] Jak vidíte, v období před 10 až 5 miliony let se klima celé zeměkoule podstatně ochladilo. Přestože k tomuto ochlazení došlo v průběhu milionů let a s nesčetnými fluktuacemi mezi teplejšími a chladnějšími obdobími, jeho celkovým efektem v Africe bylo zmenšení deštných pralesů a rozšíření lesnatých prostředí.[29] Zkuste se vžít do kůže posledního společného předka – lidoopa s mohutným tělem, který se živí ovocem – v tomto období. Kdybyste žili v srdci deštného pralesa, zřejmě byste si žádného rozdílu nevšimli. Ale kdybyste měli tu smůlu, že byste žili na jeho okraji, pak by pro vás tato změna musela být stresující. Když se prales okolo vás začne zmenšovat a stává se z něj jen zalesněná krajina, zralého ovoce, po kterém toužíte, už není taková hojnost, je rozptýlenější a také sezonnější. V důsledku těchto změn byste občas museli překonat větší vzdálenost, abyste získali stejné množství jídla, a častěji byste přistoupili ke konzumaci nouzových potravin, kterých je větší hojnost, ale jsou méně kvalitní než upřednostňovaná potrava jako zralé ovoce. Mezi typické nouzové potraviny šimpanzů patří vláknité stonky a listy rostlin a také různé bylinky.[30] A důkazy o změně klimatu naznačují, že první hominini zřejmě potřebovali nacházet a jíst takové potraviny častěji než šimpanzi. Možná na tom byli podobně jako orangutani, jejichž přirozená prostředí nejsou tak nepřetržitě plodná jako prostředí šimpanzů, a proto musejí jíst velmi tvrdé stonky, a dokonce i kůru, když ovoce není k mání.[31]

Stejně jako se ti nejtvrdší projeví, když jde do tuhého, přirozený výběr působí nejsilněji nikoli v dobách hojnosti, ale v dobách stresu a nedostatku. Pokud, jak se domníváme, byl poslední společný předek lidoop, který se živil převážně ovocem v deštném pralese, pak přirozený výběr zvýhodnil dvě zásadní transformace, které vidíme u velmi raných homininů, jako byli Toumaï a Ardi. Prvním posunem bylo to, že hominini s většími, silnějšími stoličkami a silnějšími žvýkacími svaly by byli lépe schopni konzumovat tvrdší, vláknitější nouzovou potravu. Druhý a dalekosáhlejší posun, bipedalismus, je jako adaptaci na klimatickou změnu trochu složitější docenit. Avšak v dlouhodobém pohledu byl nejspíš ještě důležitější, a to z několika důvodů, z nichž jeden vás může překvapit.

Jednou evidentní výhodou bipedalismu je to, že při stání na dvou nohách živočich snáz dosáhne na určité druhy ovoce. Například orangutani se někdy na stromech živí v téměř vzpřímeném postoji na větvích, když mají kolena napnutá a drží se alespoň jedné další větve.[32] Šimpanzi a některé opice pojídají nízko rostoucí bobule a ovoce v podobném postoji.[33] Bipedalismus tedy zpočátku mohl být jen adaptací postoje. Je možné, že soutěž o jídlo byla tak intenzivní, že těm raným homininům, kteří dokázali lépe stát vzpřímeně, se v obdobích nedostatku podařilo získat víc ovoce. V tomto kontextu je zřetelné, že první hominini s kyčlemi orientovanými víc do stran a dalšími rysy, napomáhajícími stát vzpřímeně, mohli mít proti ostatním výhodu, protože k stání potřebovali méně energie, měli větší výdrž a také byli stabilnější. Podobně i schopnost efektivněji stát a chodit vzpřímeně mohla homininům pomáhat nosit víc ovoce, jako to někdy dělají šimpanzi, když je po ovoci větší sháňka.[34]

OBRÁZEK 4. Klimatické změny v průběhu lidské evoluce. V levém grafu je vynesen postupný pokles teplot světových moří za posledních 20 milionů let. Okolo doby, kdy se linie lidí a šimpanzů rozdělily, je zřetelně vidět výrazné ochlazení. Vpravo je graf rozšířený o detailnější znázornění teplot za posledních pět milionů let. Střední teplota znázorněná prostřední čárou je průměr mnoha výrazných, rychlých fluktuací (zřetelných na výkyvech v obou směrech). Všimněte si zásadního ochlazení na začátku doby ledové. Jedná se o upravený graf převzatý od J. Zachose a kol. (2001). Trends, rhythms, and aberrations in global climate 65 Ma to present. (Trendy, rytmy a odchylky globálního klimatu za posledních 65 milionů let do současnosti.) Science 292: 686–693.

Druhou, překvapivější a zřejmě i důležitější výhodou bipedalismu je to, že chůze po dvou mohla raným homininům při pohybu šetřit energii. Vzpomeňte si, že poslední společný předek zřejmě chodil po kloubech. Chůze po kloubech je dost podivný způsob pohybu po všech čtyřech, a navíc je energeticky náročná. Laboratorní studie, při kterých se podařilo přimět šimpanze s kyslíkovou maskou k chůzi na běhátku, zjistily, že na překonání dané vzdálenosti (ať už po dvou nebo po čtyřech) potřebují čtyřikrát víc energie než lidé.[35] Čtyřikrát! Tento mimořádný rozdíl je způsoben tím, že šimpanzi se na svých krátkých nohou klátí ze strany na stranu a vždycky chodí s ohnutými kyčlemi a koleny. Proto neustále vynakládají spoustu energie na kontrakce zádového, hýžďového a stehenního svalstva, aby se nesložili na zem. Není tedy divu, že šimpanzi chodí relativně málo, jen 2 nebo 3 kilometry denně.[36] Člověk může se stejným vydáním energie ujít od 8 do 12 kilometrů. Kdyby prvotní hominini dokázali chodit po dvou s menším kymácením a rovnějšími kyčlemi a koleny, měli by značnou energetickou výhodu proti svým bratrancům, kteří chodili po kloubech. Když deštné pralesy ubývaly, tříštily se a ustupovaly otevřenějším prostranstvím, byla schopnost dojít dál se stejným energetickým výdejem velmi prospěšnou adaptací, protože i preferovaná potrava byla postupně vzácnější a rozptýlenější. Mějte však na paměti, že ačkoli je lidský způsob chůze po dvou daleko ekonomičtější než chůze šimpanzů po kloubech, první hominini mohli být jen o trochu efektivnější než šimpanzi, ne ovšem tak efektivní jako vyspělejší hominini.

Stručně řečeno, četné důkazy naznačují, že klimatická změna povzbudila selekci pro bipedalismus, neboť raným homininům usnadňoval opatřování nouzových potravin v době, kdy ovoce nebylo k dispozici. Úplné ověření tohoto scénáře by chtělo ještě víc důkazů, ale ať byla příčina jakákoli, přechod ke vzpřímenému stání a chůzi byl první zásadní transformací lidské evoluce. Proč ale sehrál bipedalismus tak zásadní roli v dalším průběhu lidské evoluce? Proč přesně je tak fundamentálně důležitou adaptací?

PROČ NA BIPEDALISMU ZÁLEŽÍ

Darwin měl zřejmě pravdu, ale zásadním problémem jeho hypotézy bylo to, že nebral v úvahu, jak nebo proč vůbec přirozený výběr bipedalismus upřednostnil. Nedokázal ani vysvětlit, proč uvolnění rukou následně přispělo k selekci pro výrobu nástrojů, vědomí a jazyk. Volné ruce mají nakonec i klokani a dinosauři, a u těch se velké mozky a výroba nástrojů nevyvinuly. Takové argumenty vedly mnohé z Darwinových následníků k tvrzení, že to byl velký mozek spíš než bipedalismus, co v lidské evoluci sehrálo určující roli.

Table of Contents

Předmluva

1 | Úvod

ČÁST I: Lidoopi a lidé

2 | Vzpřímení lidoopi

ČÁST II: Zemědělství a průmyslová revoluce

ČÁST III: Současnost, budoucnost