Lamarckismus (nebo lamarckianské dědictví) je myšlenka, že organismus může předat vlastnosti, které získal během svého života svému potomstvu (také známý jako dědičnost získaných vlastností nebo měkké dědictví). Je pojmenován po francouzském biologovi Jean-Baptiste Lamarckovi (1744-1829), který začlenil působení měkké dědičnosti do svých evolučních teorií. Často je nesprávně uváděn jako zakladatel měkké dědičnosti, která navrhuje, že individuální úsilí během života organismů bylo hlavním mechanismem, který hnal druhy k adaptaci, protože údajně získávaly adaptivní změny a předávaly je potomstvu.
Mezi lety 1794 a 1796 napsal Erasmus Darwin Zoönomii, v níž naznačuje, že „všechna teplokrevná zvířata vznikla z jednoho živého vlákna… s mocí získávat nové části“ v reakci na podněty, přičemž každé kolo „vylepšení“ se dědí po sobě jdoucími generacemi. Následně Jean-Baptiste Lamarck ve své knize Philosophie Zoologique z roku 1809 zopakoval lidovou moudrost, že vlastnosti, které byly „potřebné“, byly získány (nebo zmenšeny) během života organismu a poté předány potomkům. Tento mechanismus začlenil do svých úvah o evoluci, protože v něm viděl výsledek přizpůsobení života místnímu prostředí.
Kniha Vestiges of the Natural History of Creation, jejímž autorem je Robert Chambers a která byla anonymně publikována v Anglii v roce 1844, navrhla teorii vytvořenou podle Lamarckismu, což vyvolalo politickou polemiku pro její radikalismus a neortodoxii, ale vzbudilo zájem veřejnosti a připravilo cestu Darwinovi.
Darwinův Původ druhů navrhoval přírodní výběr jako hlavní mechanismus vývoje druhů, ale nevylučoval variantu lamarckismu jako doplňkový mechanismus. Darwin nazval svou lamarckianskou hypotézu Pangenesis a vysvětlil ji v závěrečné kapitole své knihy Variace v rostlinách a zvířatech pod nadbytkem, poté, co popsal četné příklady, aby demonstroval to, co považoval za dědičnost získaných vlastností. Pangenesis, kterou zdůraznil jako hypotézu, byla založena na myšlence, že somatické buňky by v reakci na stimulaci prostředí (používání a nepoužívání) odhodily ‚gemmuly‘ nebo ‚pangenes’, které putovaly po těle (i když ne nutně v krevním řečišti). Tyto pangeny byly mikroskopické částice, které údajně obsahovaly informace o vlastnostech jejich mateřské buňky, a Darwin věřil, že se nakonec nahromadily v zárodečných buňkách, kde by mohly předat další generaci nově získané vlastnosti rodičů. Darwinův nevlastní bratranec Francis Galton prováděl s Darwinovou spoluprací experimenty na králících, při nichž transfudoval krev jedné odrůdy králíků do jiné odrůdy v očekávání, že její potomci budou vykazovat některé vlastnosti té první. Neudělali to a Galton prohlásil, že vyvrátil Darwinovu hypotézu o Pangenezi, ale Darwin v dopise pro Nature namítal, že nic takového neudělal, protože se ve svých spisech nikdy nezmínil o krvi. Poukázal na to, že považuje Pangenezi za výskyt u prvoků a rostlin, které nemají žádnou krev. S rozvojem moderní syntézy evoluční teorie a nedostatkem důkazů buď pro mechanismus, nebo dokonce pro dědičnost získaných vlastností Lamarckismus do značné míry upadl v nemilost.
Ve dvacátých letech 20. století se při pokusech Paula Kammerera na obojživelnících, zejména na ropuše porodní, objevily důkazy podporující lamarckismus, ale bylo zjištěno, že s jeho exempláři s údajně získanými černými chrániči chodidel bylo manipulováno. V případu porodní báby (The Case of the Midwife Toad) se Arthur Koestler domníval, že exempláře byly zfalšovány sympatizantem nacistů, aby zdiskreditoval Kammerera pro jeho politické názory.
Jistá forma lamarckismu byla oživena v Sovětském svazu třicátých let, když Trofim Lysenko propagoval lysenkoismus, který vyhovoval ideologické opozici Josifa Stalina vůči genetice. Tento ideologicky motivovaný výzkum ovlivnil sovětskou zemědělskou politiku, která byla později obviňována z neúrody.
Od roku 1988 někteří vědci vypracovali práci, v níž navrhují, že by se lamarckismus mohl vztahovat na jednobuněčné organismy. V určitých oborech psychologie se stále předpokládá verze lamarckismu u zvířat vyššího řádu, jako například v jungovské rasové paměti.
Neolamarckismus je teorie dědičnosti založená na modifikaci a rozšíření lamarckismu, v podstatě zachovávající princip, že genetické změny mohou být ovlivněny a řízeny environmentálními faktory.
Vývoj krků je často používán jako příklad při vysvětlování lamarckismu.
Identifikace lamarckismu s dědičností získaných vlastností je některými považována za artefakt následných dějin evolučního myšlení, který se bez analýzy opakuje v učebnicích. Stephen Jay Gould napsal, že evolucionisté konce 19. století „znovu přečetli Lamarcka, odhodili jeho vnitřnosti … a povýšili jeden aspekt mechaniky – dědičnost získaných znaků – na ústřední zaměření, které pro samotného Lamarcka nikdy nemělo“. Tvrdil, že „omezení „lamarckismu“ na tento relativně malý a nevýrazný kout Lamarckova myšlení musí být označeno jako více než nesprávné pojmenování a skutečně diskreditace paměti člověka a jeho mnohem komplexnějšího systému“. Gould prosazoval definování „lamarckismu“ šířeji, v souladu s celkovou Lamarckovou evoluční teorií.
Lamarck začleněny dvě myšlenky do své teorie evoluce, ve své době považovány za obecně platí:
S ohledem na to je Lamarckovi v některých učebnicích a populární kultuře připisováno vypracování dvou zákonů:
Změna prostředí v podstatě přináší změnu „potřeb“ (besoins), což vede ke změně chování, přináší změnu v užívání a vývoji orgánů, přináší změnu formy v čase – a tím i postupnou transmutaci druhu.
Nicméně, jak upozornili historici vědy jako Michael Ghiselin a Stephen Jay Gould, žádný z těchto názorů nebyl pro Lamarcka originální. Naopak, Lamarckův příspěvek byl systematickým teoretickým rámcem pro pochopení evoluce. Viděl evoluci jako zahrnující dva procesy;
Současné názory na „lamarckismus“
Zájem o lamarckismus v poslední době vzrostl, protože několik studií v oblasti epigenetiky zdůraznilo možnou dědičnost behaviorálních rysů získaných předchozí generací. Některé nedávné významné studie zahrnují studie provedené univerzitou ve švédském Linköpingu, které se zabývaly chováním při hledání potravy u kuřat a také stresovými faktory. Závěr odkazované studie je následující:
„Naše zjištění naznačují, že nepředvídatelný přístup k potravě způsobil zdánlivě adaptivní reakce v chování při krmení, které mohly být přenášeny na potomstvo pomocí epigenetických mechanismů, včetně regulace imunitních genů. To mohlo připravit potomstvo na vyrovnání se s nepředvídatelným prostředím.“[..] Přenosy informací napříč generacemi, které nezahrnují tradiční dědičnost alel sekvence DNA, jsou často označovány jako měkká dědičnost nebo „lamarckianská dědičnost“. .
Skupina výzkumníků z Univerzity v Linköpingu opět zdůraznila zjevnou souvislost mezi příjmem potravy a mezigenerační dědičností získaných znaků. Tato souvislost byla prokázána již dříve ve studiích lidských populací, které zažily hladovění, kde epigenetické faktory ovlivnily fungování genů. Zdá se, že tyto změněné epigenetické faktory vykazují znaky v další generaci, jako je zvýšený výskyt cukrovky. Předpokládá se, že za těmito změnami stojí proces metylace.
Několik historiků tvrdí, že Lamarckovo jméno je poněkud nespravedlivě spojeno s teorií, která začala nést jeho jméno, a že Lamarck si zaslouží uznání za to, že byl vlivným raným zastáncem konceptu biologické evoluce, mnohem více než za mechanismus evoluce, v němž se prostě řídil uznávanou moudrostí své doby. Lamarck zemřel 30 let před prvním zveřejněním knihy Charlese Darwina Původ druhů. Podle Stephena Jaye Goulda, pokud by Lamarck věděl o Darwinem navrhovaném mechanismu přirozeného výběru, není důvod předpokládat, že by jej nepřijal jako pravděpodobnější alternativu ke svému vlastnímu mechanismu. Všimněte si také, že Darwin, stejně jako Lamarck, postrádal přijatelný alternativní mechanismus dědičnosti – částicovou povahu dědičnosti pozoroval až Gregor Mendel o něco později a publikoval ji v roce 1866. Její plný význam nebyl doceněn až do moderní evoluční syntézy na počátku dvacátých let. Důležitým bodem v její prospěch v té době bylo, že Lamarckova teorie obsahovala mechanismus popisující, jak je variace udržována, což Darwinově vlastní teorii chybělo.[citace nutná]
Několik nedávných studií, z nichž jedna byla provedena výzkumníky z MIT a další výzkumníky z lékařské fakulty Tuftsovy univerzity, znovu oživilo debatu. Jak uvádí časopis MIT Technology Review v únoru 2009, „účinky prostředí zvířete během dospívání mohou být přeneseny na budoucí potomky… Zjištění poskytují podporu pro 200 let starou teorii evoluce, která byla z velké části zavržena: lamarckianská evoluce, která uvádí, že získané vlastnosti mohou být přeneseny na potomky.“
Na rozdíl od neodarwinismu se termín neolamarckismus vztahuje spíše k volnému seskupení do značné míry heterodoxních teorií a mechanismů, které se objevily až po Lamarckově době, než k jakémukoli souvislému souboru teoretických prací.
Ve 20. letech 20. století studoval výzkumník Harvardovy univerzity William McDougall schopnosti krys správně řešit bludiště. Zjistil, že děti krys, které se bludiště naučily, jsou schopny běžet rychleji. První krysy se spletly 165krát, než byly schopny běžet pokaždé dokonale, ale po několika generacích to bylo už jen 20. McDougall to připisoval nějakému Lamarckianovu evolučnímu procesu.[citace nutná] Oscar Werner Tiegs a Wilfred Eade Agar později ukázali, že McDougallovy výsledky byly nesprávné, způsobené špatnými experimentálními kontrolami.
Přibližně ve stejné době Ivan Pavlov, který byl také Lamarckista, tvrdil, že podobný jev pozoroval u zvířat, která byla podrobena podmíněným experimentům s reflexy. Tvrdil, že s každou generací se zvířata stávala snadněji kondicionovatelnými. Pavlov však nikdy nenavrhl mechanismus, jak tato pozorování vysvětlit.
Soma to germ-line feedback
V sedmdesátých letech imunolog Ted Steele, dříve z univerzity ve Wollongongu, a jeho kolegové navrhli novolamarckiánský mechanismus, který se snažil vysvětlit, proč byly v zárodečných buňkách nalezeny homologní sekvence DNA z VDJ genových oblastí rodičovských myší a zdálo se, že přetrvávají v potomstvu po několik generací. Mechanismus zahrnoval somatickou selekci a klonální amplifikaci nově získaných sekvencí genů protilátek, které byly generovány prostřednictvím somatické hyper-mutace v B-buňkách. Produkty mRNA těchto somaticky neotřelých genů byly zachyceny retroviry endogenními do B-buněk a poté byly transportovány krevním řečištěm, kde mohly prolomit bariéru soma-zárodek a retrofektovat (reverzní transkripce) nově získané geny do buněk zárodečných buněk. Ačkoli Steele tuto teorii obhajoval po větší část dvou desetiletí, nikdy nebylo získáno více než nepřímé důkazy na její podporu. Zajímavým atributem této myšlenky je, že silně připomíná Darwinovu vlastní teorii pangeneze, s tím rozdílem, že v teorii zpětné vazby soma-germline jsou pangeny nahrazovány realistickými retroviry.
Formy „měkké“ nebo epigenetické dědičnosti uvnitř organismů byly navrženy jako neo-lamarckianské v přírodě takovými vědci, jako jsou Eva Jablonková a Marion J. Lambová. Kromě „tvrdé“ nebo genetické dědičnosti, zahrnující zdvojení genetického materiálu a jeho segregaci během meiózy, existují další dědičné prvky, které také přecházejí do zárodečných buněk. Patří mezi ně věci jako metylační vzory v DNA a chromatinové značky, které oba regulují aktivitu genů. Ty jsou považovány za „lamarckianské“ v tom smyslu, že reagují na podněty prostředí a mohou diferenciálně ovlivňovat expresi genů adaptivně, s fenotypovými výsledky, které mohou přetrvávat po mnoho generací v určitých organismech. Ačkoli realita epigenetické dědičnosti není zpochybňována (jak ji potvrdily nesčetné experimenty), její význam pro evoluční proces je nejistý. Většina neodarwinistů považuje mechanismy epigenetické dědičnosti za něco málo víc než specializovanou formu fenotypové plasticity, bez potenciálu zavést evoluční novinku do druhové linie.
Lamarckismus a jednobuněčné organismy
Zatímco lamarckismus byl diskreditován jako evoluční vliv větších životních forem, někteří vědci kontroverzně tvrdí, že může být pozorován mezi mikroorganismy. Otázka, zda jsou takové mutace řízeny nebo ne, také zůstává spornou.
Pokud by bakterie, které překonaly svou vlastní neschopnost konzumovat laktózu, přenesly tuto „naučenou“ vlastnost na budoucí generace, dalo by se argumentovat jako formou lamarckismu; ačkoliv Cairns se později rozhodl od takové pozice distancovat. Obvykleji by se na ni mohlo pohlížet jako na formu ontogenní evoluce.
Proběhl určitý výzkum lamarckismu a prionů. Skupina výzkumníků například zjistila, že v kvasinkových buňkách obsahujících specifický prionový protein Sup35 byly kvasinky schopny získat nový genetický materiál, z něhož některé jim daly nové schopnosti, například odolnost vůči určitému herbicidu. Když výzkumníci spářili buňky kvasinek s buňkami, které prion neobsahují, tato vlastnost se znovu objevila u některých z výsledných potomků, což naznačuje, že některé informace se skutečně předávaly dál, i když je diskutabilní, zda jsou informace genetické, či nikoli: stopová množství prionů v buňkách mohou být předána jejich potomkům, což dává vzhled nové genetické vlastnosti tam, kde žádná není.
A konečně, stále více se objevují důkazy, že buňky mohou v době stresu aktivovat málo věrné DNA polymerázy, které vyvolávají mutace. I když to organismu neposkytuje přímo výhodu na úrovni organismu, dává to smysl na úrovni genové evoluce. Zatímco získávání nových genetických znaků je náhodné a selekce zůstává darwinovská, aktivní proces identifikace nutnosti mutovat je považován za lamarckianský.
Lamarckismus a společenské změny
Jean Molino (2000) navrhl, že lamarckiánská evoluce může být přesně aplikována na kulturní evoluci. To také dříve navrhovali Peter Medawar (1959) a Conrad Waddington (1961). K. N. Laland a jeho kolegové nedávno navrhli, že lidská kultura může být vnímána jako ekologická nika podobná jevům, kde jsou účinky stavby kulturních nika přenosné z jedné generace na druhou. Jedna interpretace teorie mem je, že memy jsou v přírodě jak darwinovské, tak lamarckijské, protože kromě toho, že jsou vystaveny selekčním tlakům založeným na jejich schopnosti diferenciálně ovlivňovat lidskou mysl, mohou být memy modifikovány a účinky této modifikace předávány dál. Richard Dawkins poznamenává (v knize Blackmore 2000: The Meme machine, str. 13), že memy mohou být kopírovány lamarckiánským způsobem (kopírování produktu) nebo Weismannovým způsobem evoluce (kopírování instrukce), který je mnohem odolnější vůči změnám.