Estetická podstata přírodních dějů
V posledních letech se vedou spory o tom, do jaké míry je přírodě vlastní estetický způsob vyjadřování. V biologii tato diskuse dostala nový podnět před několika desítkami let publikací práce švýcarského biologa Adolfa Portmanna Nové cesty biologie, kde mluví i o tak zvaných neadresovaných jevech, které nemají pro danou bytost žádný význam ohledně jejího přežití (zjednodušeně řečeno). Mají ale estetickou povahu, jsou prostě krásné.
Badatelská veřejnost se okamžitě rozdělila na dvě části, pro některé byl Portmannův výklad zcela nepřijatelný, stále vnímali a vnímají živé bytosti jako pouhé mechanismy. Pro jiné byl však dalším dokladem toho, že jejich samostatné uvažování se ubírá správným směrem. U nás to byl především hlavní garant výzkumu, o kterém zde chci referovat, profesor Zdeněk Neubauer, který nás v roce 2016 opustil. Společná práce profesora Neubauera a jeho tehdejšího doktoranda Michala Schmoranze se ubírala právě tímto směrem (podrobněji viz jejich společná kapitola v knize Krása, krajina a příroda I, která vyšla v nakladatelství Dokořán v roce 2010.
Autoři ukazují, že přírodní vědy byly zvyklé zkoumat estetické jevy u mnohobuněčných organismů (třeba u motýlů), ale že je ani nenapadlo zkoumat něco takového u jednobuněčných, například u bakterií, a už vůbec ne analyzovat tyto jevy za pomoci pojmového aparátu estetiky. Podle autorů studie však existuje způsob, jak umožnit i nejjednodušším jednobuněčným tvorům projevit schopnost žít jako barevně i tvarově složitá těla s výrazně esteticky působivým dojmem. Poskytneme-li bakterii energeticky bohatou živnou půdu, prostředí, ve kterém nebude nucena získávat látky potřebné pro své přežití a nebude vystavena ani nedostatku místa, využije své schopnosti exponenciálně se dělit a během několika dnů se rozmnoží na miliardy geneticky identických jedinců, tvořících dohromady složitě diferencovanou a orientovanou strukturu bakteriální biomasy. Z jedné buňky tak dostaneme bakteriální kulturu v podobě až několikacentimetrového bakteriálního města (jak biologové říkají monokolonii).
Vzniklé tělo je sestava z bakteriálních buněk o jednom předkovi, funkčně se zřejmě diferencujících podobně jako buňky mnohobuněčných organismů. Rozdíl spočívá v tom, že konkrétní bakterie se podle své pozice v kolonii soustředí na konkrétní funkci, kterou je však schopna vykonávat bez podstatného zásahu do charakteru své bakteriální buňky. Bakterie v kolonii tedy obvykle nemění vzhledem ke své funkci svou velikost či svůj tvar, ale zůstávají všechny na úrovni téměř identických zárodečných buněk, které jsou schopné dát opakovaně vznik celému organismu kolonie vysetím kterékoliv jednotlivé buňky na živnou půdu.
Bakterie svou spoluprací diky vzájemné komunikaci vytvoří efektní makroskopický útvar, nikoliv však mnohobuněčný ve smyslu buněčné diferenciace vedoucí ke vzniku mnoha různých typů buněk specifického tvaru a vlastnosti (například odlišnost kostní buňky od neuronu). Pojem těla kolonie používáme ve významu společenství miliard autonomních rovnocenných buněk, schopných sebereprodukce a podvolujících se životu v koordinované skupině, jejíž velikost je dána vhodnými podmínkami pro množení jednotlivých buněk. Tyto jevy považujeme za projev individuace. Potomstvo dvou shodných kolonií i potomstvo dvou různých buněk jedné kolonie mohou dávat vznik koloniím zcela odlišného fenotypu a není přitom rozhodující, z jaké části kolonie byla odebrána zdrojová buněčná biomasa. Bakterie přitom jev individuace nesporně nepotřebují za účelem přežiti.
Organismus, jehož přirozeným světem je neviditelný vesmír, dostává díky Petriho misce s živnou půdou možnost zviditelnit se a dělením se rozrůst do makroskopického objektu. Badatelé pak zjišťují, že pokud je mu dána příležitost, neviditelný organismus se jí zpravidla chopí tak, že v průběhu několika set generací (v lidském měřítku několika desítek hodin) se projeví do viditelného světa ve formě jakoby určené k pozorování. Na těle bakteriální kolonie totiž můžeme sledovat ornamentální struktury, které nemají smysluplné fyziologické vysvětleni, zato odpovídají zákonům smyslového vnímaní – barevné tvary jsou formovány pouze na povrchu kolonie, nikoliv uvnitř, a celkový profil kolonie dodržuje určitou pravidelnost. Vysvětlení sledovaných jevů pouhým vylučováním metabolitů je běžné, podle přesvědčení autorů studie však nikdy skutečně nevysvětluje jejich ozdobnou povahu. Při analýze sledovaných jevů vycházeli z biologicko-estetických teorií Adolfa Portmanna a z představy biologického životního prostoru, ve kterém může živý tvor rozvíjet svůj estetický potenciál. V případě námi sledovaného kmene Serratia rubidaea tvoří tento životní prostor Petriho misky s živnou půdou, které používáme.
Portmannovské neadresné vlastní jevy jsou vnímatelným charakterem organismu nemajícím známého adresáta – není zjevná příčina selekčního charakteru, proč by měl daný organismus těmito jevy disponovat. Bakteriální schopnost vnitrokoloniální komunikace a vytvoření mnohobuněčného útvaru musí být přítomna již v mikroskopické buňce. Badatelé jsou přesvědčeni, že neviditelný mikroorganismus v sobě tedy nosí nejspíše již po miliardy let potenciál projevit se ve viditelném světě často složitě strukturovaným tělem. Je-li schopnost vytvořit sledované jevy nutně přítomna od věků, a navíc v buňce neviditelné, je tvorba rozličných kolonií na živném mediu v Petriho misce neadresný vlastní jev par excellence. Na koloniích navíc sledujeme tendenci do určité fáze růstu se neprojevovat. Ve fázi růstu, ve které je již kolonie jasně viditelná, dochází náhle k výraznějšímu tvarovému a barevnému projevu.
V našich podmínkách se pozorovaný tvor esteticky vyjadřuje úplně jinak a mnohem výrazněji než v přírodě. Jde totiž o proces energeticky náročný a riskantní, přičemž energie vynaložená na vznik komplikovaného vzoru by mohla být považována i za oslabení šance na další přežití, a tedy za ukázku obecného rozměru Života projevit se za každou cenu. V čisté podobě může bakterie svůj potenciál vytvoření viditelného strukturovaného těla realizovat pouze v Petriho misce – v prostředí, se kterým se nikdy v historii neměla možnost setkat. Životní prostor Petriho misky je historicky zcela unikátním prostředím hojnosti a klidu, umožňujícím prosperitu celého těla kolonie a její morfologickou realizaci v estetických projevech.
Dosavadní výzkum potvrdil domněnky badatelů založené na předchozí zkušenosti, že s optimálními podmínkami roste v bakterii bohatost uměleckého vyjádření. Navzdory přesvědčení některých přírodovědců, že mikroorganismy jsou tvory principiálně neschopnými jakékoliv spolupráce, založené na buněčné speciaci (speciace je evoluční proces vzniku nových biologických druhů), vzniká zde fenotypovou diferenciací (fenotyp je soubor všech pozorovatelných vlastností a znaků živého organismu) ještě nepochopitelnější fakt jevové speciace na úrovni celých kolonií.
Při četnosti mnohem vyšší, než je četnost mutační, vytvářejí potomci některých klonů, náhodně odebraných z kolonie, novou kolonii jiného typu a jiného tvaru. Podařilo se izolovat klony Serratie rubidaea, mající makroskopicky barevný či tvarový projev velmi rozdílný. Podařilo se toho dosáhnout právě obohacením živné půdy v Petriho miskách. Tyto jevy badatelé považují za projev individuace. Potomstvo dvou shodných kolonií i potomstvo dvou různých buněk jedné kolonie mohou dávat vznik koloniím zcela odlišného typu a není přitom rozhodující, z jaké části kolonie byla odebrána zdrojová buněčná biomasa. Bakterie přitom jev individuace nesporně nepotřebují za účelem přežiti. Jde spíše o projev podstaty vzniku vyjádření v ideálních podmínkách.