Proč nejsme uvnitř, jako jsme venku

Většina plovatek bude mít svou vejčitou, zašpičatělou ulitu pravotočivou, ale při troše úsilí najdete úplně stejného plže, jenže jeho ulita se bude točit doleva. Plovatka totiž umí oba směry.

Nepočítáme-li ty nejprimitivnější organismy, většina tvorů, co běhá, plazí se či létá po světě, vypadá symetricky, ale není. Viděno zepředu nebo zezadu, pravá polovina lidského (ptačího, koňského, rybího atd.) těla je v podstatě zrcadlovou kopií té levé půlky.

Je sice známo, že máme každou nosní dírku trochu jinou a že žádná žena nemá oba prsy stejné, ale to jsou obtížně postřehnutelné detaily. Pod kůží a svaly ale symetrie končí.

Každý tvor se rodí z vajíčka, z jediné symetrické buňky. Když se po oplodnění rozdělí na dvě, je symetrická. Pak se každá ze dvou buněk rozdělí na dvě, takže už jsou čtyři, a pořád jsou symetrické. Po dalším dělení je buněk osm, pak šestnáct a tak dál, pořád pravidelně uspořádaných ve stále složitějším budoucím organismu.

Jenže už dávno před narozením jsme sice zvnějšku symetričtí, ale srdce máme nalevo, plíce dvě, ovšem pravá má dva laloky, zatímco levá tři, žaludek, játra a další jsou v břišní dutině jaksi nakřivo, střeva se kroutí sem tam a napravo vznikne slepý výběžek s apendixem, ani cévní systém není stejný na obou stranách těla. Světlou výjimku tvoří ledviny a pohlavní orgány. Z prvotní symetrie se udrží jen vnější podoba.

Chápeme, že „know-how“ je ukryto v DNA, dědičné informaci. DNA obsahuje složité kódy, které velí buňkám, jak růst a v jaké orgány se přeměnit. Proč se ale v určité fázi vývoje tento zákon částečně „zhroutí“ a v symetrickém budoucím těle se začnou tvořit asymetrické orgány? A který je ten rozhodující okamžik?

Ač se to může zdát divné, trochu světla do této záhady vnesl japonský výzkum plovatky bahenní. Plži jsou v drtivé většině případů pravotočiví, jejich ulity mají závity ve směru hodinových ručiček.

Některé druhy – a je jich menšina – ale rostou proti hodinovým ručičkám, jsou levotočiví. I plži mají zakódováno v DNA, na kterou stranu má jejich ulita narůstat. Plovatka je zřejmě jediná, jejíž genetická informace obsahuje oba příkazy, pravotočivost i levotočivost. Podoba potomků i uspořádání jejich vnitřních orgánů závisí na tom, jaké příkazy mu předá DNA „matky“.

Ty uvozovky jsou na místě, protože plovatky jsou hermafroditi, každý jedinec produkuje jak vajíčka, tak spermie. Pro rozmnožování jsou ale zapotřebí dva jedinci. Ačkoli kterýkoliv z nich může hrát jak roli samice, tak samce, při jedné kopulaci k nějakému „střídání“ nedochází.

Vědci z Tokijské univerzity pod vedením Reiko Kurody zjistili, že změnou postavení buněk plžího zárodku lze dramaticky ovlivnit budoucí podobu výsledného organismu. Úprava je ale možná ve velmi raném stadiu dělení, kdy má zárodek osm buněk. V okamžiku, kdy se čtyři první buňky začnou dělit, horní čtyři se posadí na první čtveřici nikoli přesně, ale lehce pootočené buď vpravo, nebo vlevo, jak jim určuje genetický kód DNA. Japonci v této fázi čtyři horní buňky lehce pootočili skleněnou tyčinkou – a plovatka pak vyrostla do opačné podoby, než by odpovídalo instrukcím rodičovské DNA. To znamená, že posazení druhé čtveřice je silnějším povelem k budoucímu vývoji než genetická informace.

Jenže Kurodův tým se nespokojil s jedním spektakulárním pokusem. Dorostlé „převrácené“ plovatky sledoval v jejich rybníce dál. A uměle levotočivé dcery pravotočivé matky plodily k překvapení vědců zase pravotočivé potomky. Jinými slovy, šťouchnutí skleněnou tyčinkou ovlivnilo podobu jedince, ale nedotklo se jeho genetické informace, kterou předal svým potomkům.

Výzkum možného ovlivnění směru růstu plovatek zatím ukázal na okamžik, kdy v zárodku dochází k odklonu od přísné symetrie. Provádět pokusy podle japonských vědců na lidském zárodku by nepochybně narazilo na etické bariéry, ale asi jeden člověk z deseti tisíc je stižen tzv. převrácenou symetrií, situs inversus. Srdce má na pravé straně, jako měl Dr. No v prvním filmu o Jamesi Bondovi.

Proč nás příroda udělala symetrické zvnějšku a asymetrické uvnitř? Kdyby molekula halucinogenní látky LSD byla zrcadlově převrácená, žádné vidiny po její konzumaci by se neukázaly. Příroda měla svůj důvod a my můžeme jen hádat, jaký.