Čo bolo skôr: vajce alebo sliepka?

Každá sliepka sa vyliahla z vajca, ktoré zniesla sliepka, ktorá sa vyliahla z vajca, ktoré... atď. Koniec – vlastne začiatok – nevidno. Logik by povedal: Na otázku, či bolo skôr vajce alebo sliepka, niet rozumnej odpovede, je to príklad chybnej otázky. Tak ju aj väčšinou vnímame.

ilustračné foto vajce sliepka vajcia
ilustračné foto
Autor: Shutterstock

Pre biológa však otázka „vajce či sliepka“ zmysel má a biológia na ňu dokáže hľadať odpoveď. Je zrejmé, že vajcia a sliepky tu neboli večne, kedysi neexistovali; veď predtým nežili na zemi ani vtáky, v dávnejších dobách ani nijaké živočíchy a pôvodne nebol na zemi dokonca ani život. Niet preto pochybností, že prvá sliepka musela akosi vzniknúť.

Videozáznam z prednášky

Autor: T-Com – www.detskauniverzita.sk

Dedičnosť

Pri hľadaní odpovede nám pomôžu dve odvetvia biológie: evolučná biológia, čiže náuka o vývoji života, a genetika – náuka o dedičnosti.

Otcom evolučnej biológie bol anglický biológ Charles Darwin. O dva roky si svet pripomenie 150. výročie od vydania jeho najdôležitejšieho diela Pôvod druhov. Darwin v ňom ukázal, že jednotlivé druhy živých organizmov nie sú nemenné, ale sa vyvíjajú, a objasnil, aké činitele sa pritom uplatňujú.

Stručne a zjednodušene: príslušníci každého druhu sa medzi sebou navzájom viac či menej odlišujú, existuje variabilita. Niektoré varianty ovplyvňujú schopnosť plodiť potomstvo. Ich nositelia napríklad ťažšie podľahnú infekcii, ľahšie uniknú predátorovi, ľahšie si nájdu korisť či odolajú extrémnym teplotám. Tieto varianty teda budú mať v priemere viac potomstva ako ostatné. Ak sú tieto varianty dedičné, prenesú sa na potomstvo, v ktorom sa budú vyskytovať častejšie ako v predchádzajúcej generácii. Nastáva výber – selekcia. Po tisícoch generácií takejto selekcie sa druh zmení: z druhu A sa vyvinie druh B, podobný, ale predsa len iný ako ten pôvodný.

Logik by povedal: Na otázku, či bolo skôr
vajce alebo sliepka, niet rozumnej odpovede, je to príklad chybnej
otázky".
Logik by povedal: Na otázku, či bolo skôr vajce alebo sliepka, niet rozumnej odpovede, je to príklad chybnej otázky".

Ako to všetko súvisí s našou vajcosliepkovou otázkou? Jednoducho, aj sliepka je biologický druh (vedecký názov je Gallus domesticus, slovenský kura domáca) a je zrejmé, že sa vyvinula z iného – podobného a príbuzného biologického druhu. Predchodcu človeka nazývame pračlovek, nazvime teda evolučného predchodcu sliepky prasliepka. Teraz sa zamyslime nad otázkou, či prvá sliepka vznikla tak, že prasliepka zniesla slepačie vajce (a z toho sa vyliahla sliepka), alebo prasliepka zniesla praslepačie vajce (aké znášali celé generácie prasliepok) a z tohto praslepačieho vajca sa vyliahla sliepka, ktorá už potom znášala slepačie vajcia. Ak platí prvá alternatíva, bolo na svete najprv slepačie vajce, ak platí druhá alternatíva, prvenstvo patrí sliepke. Ako to teda bolo?

Aby sme našli odpoveď, musíme si vziať na pomoc druhé zo spomínaných odvetví biológie – náuku o dedičnosti, genetiku. Tú Charles Darwin ešte nepoznal a nemohol ju využiť pri tvorbe svojej evolučnej teórie. Základy genetiky síce položil Darwinov vrstovník, brniansky bádateľ Johann Gregor Mendel približne v tom istom čase, keď Darwin vydal svoju slávnu knihu, Darwin však Mendelove práce nečítal. Trvalo ďalších azda 70 rokov, kým sa dve odvetvia biológie – Darwinova vývojová teória a Mendelova genetika – zjednotili a začali si rozumieť. Dnes sa jedna bez druhej nezaobídu.

Vtedy ešte ani jeden z pánov nepoznal pojem mutácia, bez ktorého sa dnešná vývojová biológia a genetika nemôžu zaobísť. Dnes aj nebiológovia vedia, že mutácia je náhla, aj keď zväčša nepatrná zmena v dedičnom materiáli a že týmto dedičným materiálom je chemická látka nazvaná DNA. Väčšina ľudí pojem mutácia spája výlučne s čímsi nepriaznivým, napríklad s dedičnými chorobami a abnormalitami. Existujú aj mutácie, ktoré sa nijako navonok neprejavujú, sú takpovediac nemé.

A napokon istá časť mutácií je pre svojich nositeľov výhodná, prináša im v porovnaní s ostatnými jednotlivcami rovnakého druhu priaznivejšie vlastnosti, schopnosti alebo znaky. Práve tieto pozitívne mutácie sú z evolučného hľadiska významné. Sú zdrojom variantov, ktoré výber v populácii z generácie na generáciu uprednostňuje a rozširuje. Sú akousi „surovinou“ evolúcie.

Na to, aby sa z druhu A vyvinul druh B (napríklad z prasliepky sliepka), zvyčajne nestačí jedna mutácia. Je to výsledok dlhého sledu rozličných priaznivých mutácií, ktorésa vplyvom selekcie postupne rozširujú do celej populácie. Keďže mutácie nastávajú zriedkavo a selekcia pôsobí postupne, biologický vývoj je neobyčajne pomalý. V priebehu jedného ľudského života, ba ani počas historického obdobia ľudských dejín sa vznik nových druhov nedá pozorovať.

Nech je premena jedného druhu na druhý akokoľvek postupná a pomalá, nech ju sprevádza akokoľvek veľký počet mutácií, vždy nastane okamih, keď sa druh A premení na druh B, a za túto premenu je zodpovedná posledná zo série mutácií. Naša prasliepka sa od sliepky odlišuje množstvom dedičných znakov, ktoré vznikli mutáciami, jedna mutácia však bola nepochybne tou poslednou, ktorá prasliepku zmenila na sliepku. Kde a kedy nastala? V sliepke? Vo vajíčku? Ak by sme to vedeli, poznáme odpoveď na otázku, ktorú riešime.

Čo bolo skôr? Vajce alebo sliepka?
Čo bolo skôr? Vajce alebo sliepka?

Prvá sliepka bola v Číne

Odpoveď je jednoduchá a genetika ju pozná už vyše sto rokov. Všetky mutácie, ktoré sa prenesú do ďalšej generácie, nastávajú pri tvorbe pohlavných buniek, vajíčok či spermií. Čiže jedinec bez mutácie vytvorí pohlavnú bunku, ktorá už mutáciu obsahuje, preto ju má jeho potomok, ktorý z tejto pohlavnej bunky vznikol. Teda pri tvorbe vajíčka či spermie nastala v dedičnom materiáli prasliepky dedičná zmena – mutácia, odlišujúca prasliepku od sliepky – a tá sa dostala do oplodneného vajíčka. Toto vajíčko je teda už slepačie. Zniesla ho síce prasliepka, ale vyliahne sa z neho sliepka! Čo teda bolo skôr, vajce či sliepka? Teraz už vieme – určite vajce. Zniesla ho kdesi kedysi akási predchodkyňa sliepky, prasliepka, ale bolo už slepačie. Ale vieme, kedy ho zniesla? A kde sa to stalo? A ako vlastne naša prasliepka vyzerala? A napokon, aké mutácie ju odlišujú od jej divej predchodkyne?

Tu nám už skôr ako biológia pomôže archeológia. Archeologické vykopávky hovoria jasnou rečou. Naša domáca sliepka, kura domáca, Gallus domesticus, sa po prvý raz objavuje vo vykopávkach na náleziskách v Číne z obdobia pred približne 6-tisíc rokmi. V tejto časti sveta však nežije ani nežil nijaký vták, ktorý by mohol byť jej predchodcom.

Takýto vták však ešte aj dnes žije v džungliach Thajska, Vietnamu a priľahlých oblastí, je to divá forma sliepky, ktorú biológovia nazvali Gallus gallus, po slovensky kura divá. To je predchodkyňa domácej sliepky, naša prasliepka. Ľudia ju v tejto oblasti zdomácnili pred približne 8-tisíc rokmi a postupne ju odtiaľ rozšírili do celého sveta. No nevyhynula ani pôvodná divá forma. Dnes sú to už dva odlišné živočíšne druhy. Vzhľadom sú si síce dosť podobné, ale spôsobom života už menej. Predovšetkým kura domáca takmer stratila schopnosť lietať, čo by jej divú príbuznú džungli stálo život. Aj ročná znáška vajec našej domácej sliepky, ktorú rátame na dvesto až tristo kusov, by bola pre kuru divú neúnosne energeticky náročná a nezmyselná – veď by ich nemohla vysedieť. Z oboch týchto vlastnosti, ktoré sú pre divého vtáka absolútne nevýhodné, však už tisícročia profituje človek. On uprednostňovaním horšie lietajúcich jedincov a lepších nosníc nahradil prírodný „darwinovský“ výber umelou selekciou – šľachtením. A práve strata schopnosti lietať bola pravdepodobne tá posledná a najdôležitejšia dedičná mutácia, ktorá vývojovo odčlenila kuru domácu od jej divej predchodkyne – prasliepky – a znamenala vznik nového druhu.

Zlaté vajce

Je pravdepodobné, že v dedičnom materiáli už zdomácnenej lietajúcej predchodkyne našej domácej sliepky nastala pri tvorbe vajíčka mutácia znemožňujúca lietanie. Z tohto vajíčka sa vyliahla nelietajúca sliepka. V prírode by neprežila, ale pod ochranou človeka sa rozmnožila a časom rozšírila do celého sveta. Dnes žije na svete asi päť miliárd jej potomkov a tí poskytujú ľudstvu jeden z najdôležitejších zdrojov živočíšnych bielkovín, či už vo forme mäsa alebo vajec.

No aká mutácia alebo aký súbor mutácií odlišuje sliepku od prasliepky, kuru domácu od kury divej? To dnes ešte nevieme, ale genetici už preštudovali genetický materiál – teda DNA – domácej sliepky a onedlho bude známe aj zloženie DNA jej ázijskej divej príbuznej. Ich porovnanie odhalí, aké konkrétne mutácie viedli k vývoju nového druhu, bytostne spätého s civilizáciou.

V rozprávkach sliepky zmutovali až k nosniciam zlatých vajec. Ak si však uvedomíme, aký významný potravinový zdroj poskytuje sliepka, hneď pochopíme, že prasliepka, ktorá kedysi pred 8-tisíc rokmi zniesla prvé slepačie vajce, obohatila ľudstvo neporovnateľne viac, ako keby bola zniesla vajce hoci aj z toho najrýdzejšieho zla­ta.

Doc. RNDr. Vladimír Ferák, CSc. (1938)

Vladimír Ferák

Vyštudoval biológiu na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Komenského a na tejto fakulte pôsobil ako vysokoškolský pedagóg od promócie až do nedávneho odchodu do dôchodku, z toho dve funkčné obdobia bol vo funkcii dekana fakulty. Na Prírodovedeckej fakulte ešte stále externe prednáša a prednáša tiež na Prírodovedeckej fakulte Masarykovej univerzity v Brne. Predmetom jeho vedeckého záujmu a pedagogickej činnosti je genetika človeka, predovšetkým štúdium ľudskej DNA. Z oblasti genetiky človeka je autorom vysokoškolskej učebnice a vyše sto vedeckých článkov, uverejnených z veľkej časti v medzinárodných časopisoch. V súčasnosti pracuje v súkromnom laboratóriu DNAtest, ktoré sa zaoberá analýzou ľudskej DNA a vykonáva DNA testy.

DUK 2008 obálka
DUK 2008 obálka

Článok vznikol na základe prednášky uskutočnenej v rámci projektu Detská univerzita Komenského. Vydavateľstvo PEREX z každého ukončeného ročníka vydáva zborník vo forme pestro ilustrovanej knižky sumarizujúcej obsah prednášok z daného ročníka. Knižka z prvého ročníka (2003) je už vypredaná, vydania z ročníkov 2004, 2005, 2006, 2007 a 2008 si môžete objednať za cenu 5€ (151 Sk) + poštovné na tel. čísle 02/4959 6270 od 8. do 14. hodiny, alebo emailom na adrese predplatne@pravda.sk.

Ďalšie články
Elektrina

Prečo nám elektrina pomáha?

25.08.2007 00:00

Čo je to elektrina, zistili vedci až koncom 19. storočia. Ľudia sa pritom s elektrinou stretávajú od úsvitu vekov.

cukor

Prečo je aj cukor nad zlato?

18.08.2007 15:00

Prečo je soľ nad zlato je nám všetkým už určite celkom dobre známe. Teda aspoň tak, ako to bolo podané v dobre známej rozprávke.

brucho - telo - trávenie

Prečo ľuďom v bruchu škvŕka?

11.08.2007 00:00

Keď som bol dieťa a začalo mi škvŕkať v bruchu, mama sa ma spýtala, či som hladný.

Paleta, maliar, farby, štetec

Prečo maliar maľuje inak?

08.08.2007 00:00

Priznám sa, že ma otázka, ktorá je témou tejto prednášky, veľmi prekvapila.

Ľudia odporúčajú