O vymírání druhů a populací

O vymírání druhů se dnes mluví nejčastěji v souvislosti s ničivou činností člověka. Druhy nicméně vymíraly vždycky – na základě fosilního materiálu lze odhadovat, že na 1000 vzniklých druhů připadá v průměru 999 druhů vymřelých. Celkový počet všech organizmů, které kdy žily na Zemi, je totiž asi tak o tři řády vyšší než počet dnes žijících druhů. Příčiny vymírání mohou být rozmanité – nejrůznější katastrofy a prudké změny prostředí, úbytek zdrojů, vytlačení konkurenčním druhem nebo vybití predátorem. Žádný druh není proti vymření imunní, ovšem biology vždy zajímalo, zda existují nějaké vlastnosti vedoucí k větší náchylnosti k vymření. Je zřejmé, že některé skupiny organizmů vymírají s větší pravděpodobností než jiné. Tradičně se věřilo, že nejnáchylnější k vymření jsou jednak organizmy s vyhraněnými ekologickými nároky (poněvadž jsou ohrožené i poměrně malou změnou prostředí), jednak organizmy velké (jsou také často ekologicky vyhraněné, přitom mají delší generační dobu, pomalejší metabolizmus atd.). Vymírání velkých zvířat, jako bylo vymření dinosaurů na konci druhohor či vymření mnoha druhů velkých savců na konci poslední doby ledové, jsou navíc všeobecně známá.
Když se ale problému výběrovosti vymírání začala věnovat detailnější pozornost, zjistilo se, že situace zdaleka není tak jednoduchá. V některých případech se sice skutečně podařilo prokázat, že specializovanější organizmy vymírají s větší pravděpodobností, s velikostí to však bylo složitější. Problém je v tom, že velké organizmy jsou nápadnější (i ve fosilním záznamu), takže si jejich vymření spíše všimneme. Při zmíněných vymíráních na konci druhohor a na konci pleistocénu vymřela i řada malých organizmů, o nichž se tak často nemluví. I v případech organizmů vymřelých v historické době si spíše všimneme těch velkých. Navíc velikost sama (koneckonců stejně jako specializovanost) nemusí být tou podstatnou vlastností, za vše může být ve skutečnosti odpovědná ještě nějaká jiná vlastnost, která s rozměry a hmotností koreluje.
Dnes se má za to, že nejdůležitějším rysem, který pravděpodobnost vymření ovlivňuje, je početnost populací – malé populace jsou vystaveny většímu riziku vymření než velké. Zjistilo se to jednak na základě důkladné analýzy rozsáhlého fosilního materiálu, jednak na základě dlouhodobého sledování populací různé velikosti a jejich lokálního zániku v terénu. O ohrožení malých populací se vědělo už dávno, ovšem příčiny byly spatřovány hlavně v nebezpečí příbuzenské plemenitby (imbreedingu). Toto nebezpečí se ale ve skutečnosti týká jen velmi malých populací (v praxi méně než 50 jedinců), zatímco pravděpodobnost vymření klesá s rostoucí velikostí populace téměř plynule a nevypadá to, že by nad určitou velikostí populace už klesat přestala a dosáhla nějakého minima. Z téhož důvodu nebude asi rozhodující ani další běžně udávaný důvod ohrožení malých populací, totiž zhroucení společenské struktury a omezená pravděpodobnost setkání sexuálních partnerů. Tento důvod se opět vztahuje jen k výrazně zmenšeným populacím, a navíc se týká jen omezeného množství druhů.
Hlavní příčina vztahu mezi velikostí populace a pravděpodobností vymření je zřejmě spíše statistické povahy a vyplývá z toho, že populace i druhy vymírají většinou vlivem nějakých změn prostředí. Početnost populací vlivem proměnlivosti prostředí v čase kolísá a u malých populací je zkrátka zvýšená pravděpodobnost, že náhodou klesne až k nule. Malé populace mají také většinou omezený areál výskytu, takže stačí relativně malá lokální katastrofa – disturbance – aby celá populace zanikla. Větší populace může samozřejmě také zaniknout, ovšem až při katastrofě většího rozsahu. K větším katastrofám však dochází méně často, proto mají větší populace menší pravděpodobnost vymření.
Vysvětlovat vymírání druhů a populací v podstatě nebiologicky, na základě statistických vlastností kolísání jejich početnosti nebo statistických vlastností proměnlivosti prostředí, je dnes téměř módou, hlavně díky D. M. Raupovi (jeho kniha O zániku druhů vyšla česky, viz Vesmír 73, 456, 1994/8), který je hlavním zastáncem náhodnosti procesů spojených s vymíráním druhů. Ten také často přirovnává kolísání populací a evoluční „úspěchy“ jednotlivých druhů k náhodnému kolísání burzovních indexů a k vrtkavému štěstí na burze. Pro biology, které toto přirovnání může trochu urážet, mám dvě dobré zprávy. Zaprvé skutečnost, že dynamiku vymírání můžeme pochopit na základě statistiky, ještě neznamená, že vymírání jsou v pravém smyslu slova náhodná – spíše je to tak, že každé vymírání má nějakou přesnou příčinu a je závislé na biologických vlastnostech daného druhu, ale zároveň je každé zcela jedinečné a z vymírání různých druhů nelze usuzovat na nějaké – jiné než statistické – obecné principy. Zadruhé jsem se nedávno dověděl, že burza je velmi složitý a zajímavý proces, jehož průběh neodpovídá účinku náhodných procesů a vrtkavosti štěstěny a lze ho nejlépe vysvětlit modelem evoluce různých investičních strategií, kdy na základě konkurence probíhá přirozený výběr, ovšem ani ne tak výběr mezi jednotlivými investory, jako mezi různými skupinami strategií, v rámci nichž si jednotliví investoři nevědomky vycházejí vstříc. Tedy ani náhoda, ani prostinký darwinizmus, ale složitý koevoluční model, velmi připomínající reálné dění v přírodě. Jako biolog cítím jisté zadostiučinění.

Viz také:
Vymírání velkých zvířat na Madagaskaru
Megaladapis edwardsi – největší madagaskarský lemur
Aepyornis maximus – největší pták všech dob

Obsah fotoseriálu