Laboratorní zpráva · Síla očima vědy

Midichloriany

Mikroskopický život v každé živé buňce – a důvod, proč Jedi slyší Sílu. Tady si midichloriany prohlédneme pod mikroskopem: co o nich doopravdy říkají filmy a seriály, co měl na mysli George Lucas a kolik z toho skutečná biologie potvrzuje.

První zmínka
Epizoda I – Skrytá hrozba · 1999
Výskyt
v každé živé buňce
Nejvyšší počet na plátně
Anakin: přes 20 000
Skutečná předloha
mitochondrie

Co říkají filmy

Midichloriany vstupují do ságy ve „Skryté hrozbě“, když se malý Anakin ptá Qui-Gona Jinna, co to vlastně je:

Midichloriany jsou mikroskopická forma života, která sídlí ve všech živých buňkách… Bez midichlorianů by život nemohl existovat a o Síle bychom nic nevěděli. Neustále k nám promlouvají a sdělují nám vůli Síly.

— Qui-Gon Jinn, „Skrytá hrozba“ (1999)

Midichloriany tedy nejsou Síla sama – jsou spíš linkou, která k ní vede. Čím víc jich máte v buňkách, tím líp ji slyšíte. Vysoký počet znamená talent, ne mistrovství: neříká nic o výcviku ani o tom, kterou stranu si vyberete.

Jejich počet se měří v krvi a Anakinův test přinese nejslavnější číslo celé ságy:

Hodnota je mimo stupnici… přes dvacet tisíc. Ani mistr Yoda nemá tolik midichlorianů.

— Obi-Wan Kenobi, „Skrytá hrozba“

„Žádný Jedi nemá,“ odpoví Qui-Gon. Od té doby se midichloriany objevily jen v hrstce scén – tady jsou všechny.[1]

Všechny zmínky ve filmech a seriálech

  1. 1999

    Epizoda I – Skrytá hrozba

    Qui-Gon vysvětluje, co jsou midichloriany, Anakinův krevní test ukazuje „přes dvacet tisíc“ a Qui-Gon naznačuje, že chlapce počaly právě ony.

  2. 2005

    Epizoda III – Pomsta Sithů

    Palpatine vypráví Anakinovi o tragédii Dartha Plagueise, který „dokázal pomocí Síly ovlivňovat midichloriany, aby tvořily život“.

  3. 2014 · 6. řada

    Klonové války

    Qui-Gonův hlas učí Yodu o Živé a Kosmické Síle i o roli midichlorianů a Yoda se vydává k Prameni života – planetě, odkud midichloriany pocházejí.

  4. 2020

    Mandalorian – 2. řada

    Nahrávky doktora Pershinga: pokusy s transfuzemi Groguovy krve, která je ceněná pro vysoký počet midichlorianů.

  5. 2024 · 3. řada

    Vadná várka

    Projekt Nekromant: Impérium se snaží přenést vysoký počet midichlorianů do klonů a klíčem se ukazuje krev Omegy.

  6. 2024

    Akolytka

    Test Jediů ukazuje, že dvojčata Osha a Mae mají totožné midichloriany – což se přirozenou cestou nestává, a to ani u dvojčat.

Anatomie midichlorianu

Žádný film midichlorian zblízka neukázal, a tak přinášíme rekonstrukci podle organely, která jim posloužila jako předloha: mitochondrie. Části 1–4 odpovídají skutečné anatomii mitochondrie; 5 a 6 jsou naše odhady toho, co by midichlorian potřeboval navíc.

Obr. 1
  1. Vnější membrána: hranice mezi symbiontem a jeho hostitelskou buňkou.
  2. Vnitřní membrána složená do záhybů. V mitochondriích na těchto kristách vzniká energie pro buňku.
  3. Kroužek vlastní DNA – pozůstatek z doby, kdy byly mitochondrie volně žijícími bakteriemi.
  4. Ribozomy – drobné továrny na bílkoviny bakteriálního typu.
  5. „Anténa na Sílu“: cokoli, co midichlorianům umožňuje Sílu vnímat. Nic v biologii takhle nefunguje.
  6. Signály hostiteli: takhle k nám „promlouvají“. Skutečné buňky a mikrobi spolu opravdu mluví – pomocí molekul.
Midichlorian nakreslený podle plánu mitochondrie. Spekulativní rekonstrukce.

Skutečná předloha: mitochondrie

George Lucas popsal midichloriany jako „volné ztvárnění mitochondrií“ – drobných partnerů, bez nichž by podle jeho slov nebyl žádný život.[2] Jejich název se obvykle vykládá jako spojení slov mitochondrie a chloroplast – dvou součástí buňky, které kdysi byly volně žijícími bakteriemi.[3]

Tahle část je skutečná věda. Zhruba před dvěma miliardami let jedna buňka pohltila bakterii, a místo aby ji strávila, si ji nechala. Host získal úkryt a potravu, hostitel elektrárnu. Potomci toho hosta jsou mitochondrie téměř v každé buňce vašeho těla. Dodnes mají vlastní DNA – 16 569 písmen, 37 genů – a množí se samy. Myšlenku proslavila v roce 1967 Lynn Margulisová.[4][5]

Obr. 2
Endosymbióza: jak se bakterie stala součástí buňky. Midichloriany jsou tentýž příběh, jen s přidanou Silou.

Dokonce i Qui-Gonova definice symbiontů – „formy života, které žijí spolu ke vzájemnému prospěchu“ – přesně odpovídá tomu, jak biologové popisují mutualismus.

Kolik jich je?

Ve filmech a seriálech zazní přesně jedno číslo: Anakinovo „přes dvacet tisíc“, bez jednotek – nevíme, jestli na buňku, nebo na kapku krve. George Lucas byl konkrétnější, když svůj nápad vysvětloval Terrymu Brooksovi, autorovi knižní adaptace filmu: běžná bytost má v každé buňce jeden, dva nebo tři midichloriany, kdežto Anakin „tak tisíc“.[6]

Přesné počty z fanouškovských wiki – Yoda 17 700 a tak dále – nepocházejí z filmů ani ze seriálů. Tady jsou čísla, která opravdu existují, vedle skutečných mitochondrií:

Obr. 3
  • Star Wars
  • Skutečná biologie
  • Běžná bytost podle Lucase 1–3 na buňku
  • Anakin podle Lucase ≈ 1 000 na buňku
  • Mitochondrie v jaterní buňce 1 000–2 000 na buňku
  • Anakin ve filmu přes 20 000 – jednotky neznámé
  • Mitochondrie v lidském vajíčku 100 000–600 000

Logaritmická stupnice: každá čára mřížky znamená desetkrát víc než předchozí.

Počty midichlorianů ve srovnání s mitochondriemi.[7][8]

Vešlo by se jich vůbec dvacet tisíc?

Jaterní buňka obsahuje 1 000–2 000 mitochondrií, které dohromady zabírají asi 22 % jejího objemu.[7][9] Vezměme za střed 1 500: jedna mitochondrie pak tvoří zhruba 1/7 000 buňky. Dvacet tisíc midichlorianů velikosti mitochondrie by tak zabralo skoro tolik místa jako tři buňky – i kdybychom z nich všechno ostatní vyhodili. Tisíc na buňku podle Lucase by zaplnilo skromných 15 %.

Buď tedy číslo z filmu neplatí pro jednu buňku, nebo jsou midichloriany mnohem menší než mitochondrie. Vyzkoušejte si to sami:

Obr. 4
20 000
Velikost oproti mitochondrii

293 % objemu buňkyNevejdou se: buňka by praskla

Obrázek je tenký řez buňkou. V řezu se podíl plochy rovná podílu objemu, takže poměry sedí.

Interaktivně: kolik místa by midichloriany zabraly v jaterní buňce.

Krevní test

Na Tatooinu odebere Qui-Gon Anakinovi kapku krve a výsledek pošle Obi-Wanovi na palubu královniny lodi. Skutečné laboratoře dělají něco velmi podobného: pomocí kvantitativní PCR měří, kolik kopií mitochondriální DNA buňka nese – takzvaný počet kopií mtDNA – a používají ho jako marker při výzkumu stárnutí a nemocí.[10]

Má to jeden háček: zralé červené krvinky, které tvoří většinu buněk v kapce krve, nemají vůbec žádné mitochondrie, takže laboratoře místo nich počítají bílé krvinky.[10] Kdyby se midichloriany chovaly jako mitochondrie, musel by to analyzátor Jediů dělat stejně.

Obr. 5
Obi-Wanův skener: ručička přejede za konec stupnice.

„Žádný otec nebyl“

Shmi Skywalkerová říká, že Anakin žádného otce neměl, a Qui-Gon naznačuje, že chlapce počaly midichloriany. V „Pomstě Sithů“ vypráví Palpatine o Darthu Plagueisovi, který dokázal přimět midichloriany tvořit život, a fanoušci od té doby podezírají Sithy. Tým Story Group, který v Lucasfilmu hlídá kánon, to ale popírá: Palpatine s Anakinovým narozením neměl nic společného.[11]

Panenské zrození opravdu existuje. V roce 2006 nakladly dvě samice varana komodského v britských zoo vejce, z nichž se vylíhla mláďata bez jakéhokoli samce; zvládnou to i žraloci, hadi a ptáci.[12] Savci ne: některé geny fungují jen tehdy, když pocházejí od otce. Přesto vědci v roce 2022 vypěstovali myš z jediného neoplozeného vajíčka – přepsali k tomu sedm takových „imprintovaných“ oblastí.[13]

Midichloriany by ale čekal těžší úkol. Matka má dva chromozomy X, takže dítě vzniklé jen z jejích genů dostane X a X – bude to dívka. Anakin je chlapec, což znamená, že něco muselo napsat celý chromozom Y: asi 62 milionů písmen DNA.[14] Varani komodští to mají obráceně: jejich samice jsou ZW, takže při panenském zrození se líhnou jen synové.

Obr. 6
Běžné zrození vajíčkoXspermieX/YXX♀︎/XY♂︎
Bez otce vajíčkoXkopie genů vajíčkaXXX♀︎
Anakin vajíčkoXSíla??XY♂︎
Varan komodský vajíčkoZ/Wkopie genů vajíčkaZ/WZZ♂︎/WW✕
Proč je chlapec bez otce tím nejtěžším: chromozom Y se musí odněkud vzít.

Záhada dědičnosti

Mitochondrie dědíme jen po matkách: vajíčko jich přinese 100 000–600 000, kdežto těch pár ze spermie dorazí bez neporušené DNA a zanikne.[8][15] Kdyby se midichloriany dědily stejně, Luke a Leia by nesli midichloriany po Padmé, ne po Anakinovi – a ty Anakinovy by skončily s ním.

Sága ale ukazuje opak: Síla se dědí i po otcích. Skutečné buňky nabízejí východisko. Kolik mitochondrií si buňka udržuje, do velké míry určují geny v jejím jádře – a ty pocházejí od obou rodičů. Možná tedy symbionti pocházejí od matky, ale jejich počet se dědí po obou.

Obr. 7
  • Mitochondrie od Shmi
  • Mitochondrie od Padmé
  • Ovládají Sílu na plátně
Skywalkerové: čí mitochondrie nesou a kdo ovládá Sílu.

Skutečné midichloriany

Midichloria mitochondrii

Skutečná bakterie pojmenovaná po midichlorianech, se svolením George Lucase. Žije uvnitř mitochondrií klíštěte obecného a přenáší se z matky na potomstvo.[3]

Wolbachia

Žije v buňkách více než 40 % druhů členovců a z matky na potomstvo putuje uvnitř vajíčka. U některých drobných vosiček způsobuje, že samice rodí dcery úplně bez samců – skutečný případ „početí symbionty“.[16]

Vibrio fischeri

Svítící bakterie ve světelném orgánu sépiolky havajské, které jí v noci skrývají stín před predátory. Světlo rozsvítí, až když se jich sejde dost – a to zjistí tak, že spolu „mluví“ chemickými signály.[17]

Mitochondrie a chloroplasty

Bývalé bakterie, které dnes pohánějí každou živočišnou buňku a každý zelený list. Bez nich by složitý život nemohl existovat – přesně to říká Qui-Gon o midichlorianech.

Co Lucas chystal dál: Whillové

V rozhovoru s Jamesem Cameronem v roce 2018 Lucas prozradil, že jeho vlastní trilogie sequelů by se ponořila do „mikrobiotického světa“ – mezi tvory, jimž říkal Whillové; ti se živí Silou a ve skutečnosti ovládají vesmír. Jediové, Sithové i my ostatní bychom pro ně byli jen dopravními prostředky a midichloriany by sloužily jako prostředníci. Lucas přiznal, že spousta fanoušků by to nesnášela.[18]

Verdikt: kolik vědy je v midichlorianech?

  • Život uvnitř našich buněkPravdaMitochondrie, Wolbachia, Midichloria
  • Symbionti předávaní z matky na dítěPravdaMitochondrie, Wolbachia
  • Počítání v kapce krvePravdaPočet kopií mtDNA pomocí PCR
  • Dvacet tisíc v každé buňceČástečněJen pokud jsou mnohem menší než mitochondrie
  • Chlapec bez otceNeChromozom Y se musí odněkud vzít
  • Mluvící symbiontiČástečněBakterie si posílají signály molekulami
  • Sdělování vůle SílyMimo věduŽádný přístroj to neověří

Midichloriany mají ke skutečné biologii blíž, než napovídá jejich pověst: život v životě, symbionti předávaní ve vajíčku, jejich počítání v krvi – to všechno existuje. Co věda dodat nedokáže, je samotná Síla. A to je nejspíš dobře.

Zdroje

  1. Wookieepedia — “Midi-chlorian”
  2. Wikipedia — “The Force”: George Lucas on midi-chlorians and mitochondria
  3. Wikipedia — “Midichloria”
  4. L. Sagan (Margulis). On the origin of mitosing cells. Journal of Theoretical Biology, 1967
  5. Wikipedia — “Mitochondrial DNA”
  6. StarWars.com — “So What the Heck Are Midi-Chlorians?”
  7. P. An et al. Hepatocyte mitochondria-derived danger signals directly activate hepatic stellate cells and drive progression of liver fibrosis. Nature Communications, 2020
  8. The Embryo Project Encyclopedia (Arizona State University) — “Mitochondrial DNA (mtDNA)”
  9. B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, 4th ed., table 12-1
  10. R. J. Longchamps et al. Evaluation of mitochondrial DNA copy number estimation techniques. PLOS ONE, 2020
  11. ComicBook.com — Lucasfilm Story Group on Palpatine and Anakin’s birth (2019)
  12. P. C. Watts et al. Parthenogenesis in Komodo dragons. Nature, 2006
  13. Y. Wei et al. Viable offspring derived from single unfertilized mammalian oocytes. PNAS, 2022
  14. A. Rhie et al. The complete sequence of a human Y chromosome. Nature, 2023
  15. W. Lee et al. Molecular basis for maternal inheritance of human mitochondrial DNA. Nature Genetics, 2023
  16. Wikipedia — “Wolbachia”
  17. S. C. Verma, T. Miyashiro. Quorum sensing in the squid–Vibrio symbiosis. International Journal of Molecular Sciences, 2013
  18. Gizmodo — George Lucas’ ideas for his own Star Wars sequel trilogy (2018)

A teď si to všechno pusťte popořadě

Všechny filmy, seriály a hry, v nichž hraje Síla prim – na jedné časové ose a se sledováním postupu.

Otevřít časovou osu