Exaptace

exaptace je biologická adaptace, kdy biologická funkce, kterou v současnosti plní adaptace, nebyla funkcí vykonávanou v době, kdy se adaptace vyvíjela pod dřívějším tlakem přirozeného výběru. Exaptace jsou běžné v historii živých tvorů. Například žábry vodních obratlovců fungují jako dýchací orgány, zatímco faryngeální štěrbiny, z nichž se vyvinuly žaberní otvory, fungovaly při filtrování v předků. Stejně tak se kostnatý materiál raných čelistí obratlovců vyvinul z kosterních tyčí, které sloužily k udržení žaberních štěrbin v hltanu otevřených. Později v evoluci obratlovců se kosti, které byly součástí čelistí plazů, staly součástí aparatury pro přenos zvuku v uších savců.

(Všimněte si, že termín sice odkazuje na biologické adaptace, ale vztahuje se i na psychologické adaptace. Více informací najdete v Evoluční psychologii).

Původ termínu exaptace je připisován evolučním biologům Stephenu J. Gouldovi a Elizabeth Vrbové „Exaptace – chybějící termín ve vědě o formě“, Paleobiology 8 (1982): 4-15 – vysvětlení toho, jak se složité fyzikální vlastnosti mohou vyvíjet z jednodušších struktur.

Funkce definující exaptaci je často primární funkcí vykonávanou anatomickou strukturou, fyziologickým procesem nebo behaviorálním rysem. Dále je tato definující funkce obvykle postulována jako náhrada zaniklé funkce adaptace, která dávala organismu výhodu pod dřívějším tlakem přirozeného výběru. Takto postulovaná, zaniklá funkce a její dřívější, evoluční výhody jsou často předmětem sporu – v detailu, ne-li ve skutečnosti.

Skeptické reakce se pohybují od neexistuje nic takového jako exaptace ke každé adaptaci je exaptace, protože každá struktura nebo chování organismu je modifikací dřívější. (Názor Daniela Dennetta).

Jedním z problémů, který trápil darwinovskou evoluci, byla otázka, jak by se mohly složité struktury vyvíjet postupně, kdyby jejich dřívější inkarnace neměly výhodu přežití. Jak poukázal jeden z Darwinových kritiků, George Jackson Mivart, například ptačí křídlo by nebylo příliš k užitku při 5% toho, co je potřeba pro létání. Pokud by neexistovala adaptační hodnota pro dřívější struktury, zdálo by se nepravděpodobné, že by tato vlastnost přežila dostatečně dlouho na to, aby se stala pro organismus užitečnou.

Gould a Vrba za použití dřívějších teorií o preadaptaci vymysleli termín exaptace, aby vysvětlili, jak se takové vlastnosti mohou vyvíjet. Komplexní fyzikální vlastnosti, jak předpokládali, se vyvinuly z dřívějších vlastností, které měly odlišnou adaptivní hodnotu. 5% křídla, zvláště pokud bylo pokryto vzduchem lapajícím peřím, mohlo být velmi účinným termoregulátorem: krytem, pod kterým se dalo přikrčit, když bylo příliš chladno, a zvednout, když bylo příliš teplo. Organismy s takovou adaptací by tak byly zdatnější než ty bez, což by vedlo k rozšíření této vlastnosti.

Termoregulátor by se časem zvětšil a pokryl by se tenčím peřím, protože by to bylo vylepšení oproti menším, méně pokrytým verzím. Nakonec by termoregulátor vyrostl tak, že by s ním některá z těchto zvířat začala klouzat. V tomto bodě by se struktura stala zcela novou vlastností. Organismy s křídly by mohly klouzat, což by značně zlepšilo jejich pohyblivost. Nyní by se postupný vývoj mohl odehrávat na křídle místo termoregulátoru a samotná struktura a organismy by se zcela přizpůsobily létání.

Vývoj mnoha dalších fyzikálních znaků byl připisován exaptaci: Kosti obratlovců, které se objevují velmi brzy v evoluci našich vodních předků, mohly být původně vytvořeny jako ochranné brnění nebo jako metoda ukládání fosfátu vápenatého. Později, když obratlovci migrovali na pevninu, našly tyto struktury novou adaptivní funkci podpory.

Tento termín se rozšířil v literatuře o evoluční biologii. Odtud: exapted používaný jako sloveso, kde biologická funkce exapted starší funkce adaptace.