„Forma a růst“, klíčové dílo D’Arcyho Thompsona vydané v roce 1917, znamenalo v biologii zásadní zlom, když vysvětlilo rozmanitost forem života pomocí fyzikálních zákonů. Jak tato průkopnická práce v oblasti biomatematiky proměnila a doplnila náš pohled na morfogenezi a evoluci?

V roce 1917 vydal D’Arcy Thompson knihu, která se stala v dějinách vědy kultovní. Tato kniha s názvem „Forma a růst“ zásadně ovlivnila dějiny vědy tím, že položila základy biofyziky.

Aniž by popíral princip přirozeného výběru, Thompson tvrdí, že za obrovskou mozaiku tvarů, kterou nacházíme ve všech úrovních živého světa, jsou zodpovědné výhradně univerzální mechanické a fyzikální podmínky.

Jak toto dílo změnilo náš pohled na obrovskou mozaiku živých forem? Podcast „Sciences Chrono“ francouzského veřejnoprávního rozhlasu otevírá stránky tohoto skvostu vědecké literatury, jímž je kniha „Forma a růst“.

Další informace

• D’Arcy Thompson et la logique des formes (Pour la Science, 2004)Ouverture dans un nouvel onglet
• Evolution, espèces et genèse des formes (Valéry Denis, Philosophique, 2013)Ouverture dans un nouvel onglet
• Vidéo : Croissance et formes : 100 ans après D’Arcy Thompson (Université de Lille, 2017)

„Forme et croissance“ de D’Arcy Thompson : le vivant, mode d’emploi

“Forme et croissance”, livre phare de D’Arcy Thompson paru en 1917, a marqué un tournant en biologie en expliquant la variété des formes du vivant par les lois physiques. Comment ce premier travail de biomathématique a-t-il transformé et complété notre vision de la morphogénèse et de l’évolution ?

Zjistit více

Proč je D’Arcy Thompson důležitý i dnes

Existují knihy, které nestárnou proto, že by „měly pravdu“ ve všech detailech, ale protože nabízí novou optiku – jazyk, který umožňuje klást lepší otázky. Právě tak se často mluví o Thompsonově On Growth and Form (francouzsky Forme et croissance): o díle, které už v roce 1917 (a později v zásadně rozšířené edici 1942) zvedlo kotvu biologie z čistě popisné anatomie a zavedlo ji do vod matematiky a fyziky. V jednom z moderních ohlasů se dokonce říká, že kniha „položila základy biofyziky“ tím, že vysvětlovala rozmanitost živých tvarů pomocí fyzikálních zákonů a mechanických omezení – nikoli jako popření selekce, spíš jako doplnění toho, co evoluční vyprávění často nechává v pozadí: co je vůbec fyzikálně možné.

Thompsonova provokace

„Forma“ není jen otisk historie, ale i rovnice sil

Thompsonovo základní gesto je jednoduché a dodnes dráždivé: biologie podle něj příliš snadno sahá po evoluci jako univerzálním vysvětlení tvaru, a podceňuje roli mechaniky, geometrie a škálování. V knize On Growth and Form se proto soustředí na to, co lze o tvaru říci „čistě fyzikálně“ – jak se růst a forma navzájem podmiňují a jaké limity jim kladou zákony přírody. Je to ambice téměř starosvětská: spojit „fyziku“ a „biologii“ jedním souvislým argumentem a ukázat, že morfologie není jen katalog forem, ale také výsledek napětí, tlaku, minimální energie, stability konstrukcí a dalších obecných principů.

Kniha jako galerie přírodních „modelů“

Kapky, mýdlové blány, spirály

Na Thompsonovi je přitažlivé, že nezůstává u sloganu. Kniha prochází řadu témat, která jsou dnes ikonická: vliv měřítka na tvar organismů, role povrchového napětí při utváření buněk a buněčných agregátů, logaritmické spirály v ulitách a rozích, či uspořádání listů (fylotaxe). Přehledy zdůrazňují, že jde o široký záběr od mikroskopických forem (diatomy, buňky) směrem k větším strukturám a mechanické efektivitě tvarů – tak, jak by to dělal přírodovědec, který se nebojí sahat po matematice. A přitom je v tom literatura: moderní anotace i encyklopedická hesla výslovně mluví o „poetickém“ stylu a o tom, že Thompson dokáže míchat filozofii, literaturu a matematický princip do jedné vyprávěcí linie.

Slavné „transformace“

Když se příbuzné tvary dají převést deformací prostoru

Nejcitovanějším obrazem Thompsonovy knihy jsou tzv. transformační diagramy: srovnání příbuzných tvarů pomocí kartézské mřížky, která se „deformuje“ tak, že jeden tvar přejde v druhý. Není to tvrzení, že druhy vznikají jen geometrickým kouzlem; je to spíš demonstrace, že mezi formami může existovat hluboká geometrická příbuznost, kterou lze popsat jednoduchou transformací. I francouzské vydání (Seuil) tuhle myšlenku popularizuje provokativní větou, že od jednoho druhu k druhému „přejdeme“ pouhou deformací prostoru – a právě tahle vizuální, skoro „designérská“ interpretace je důvod, proč kniha fascinuje nejen biology.

Proč je to aktuální

V éře dat a genomů znovu objevujeme omezení tvaru

Dnešní biologie má geny, sekvenování, obří datové soubory – ale otázka „proč je tvar takový?“ nezmizela. Thompson je důležitý proto, že připomíná: i když známe molekulární mechanismy, forma se musí „vejít“ do fyziky. Thompson chtěl ukázat, jak se formy živých věcí obecně podřizují fyzikálním a matematickým zákonům. A moderní popularizační komentáře zdůrazňují, že Thompson bez přímého útoku na selekci posunul pozornost k univerzálním mechanickým a fyzikálním omezením jako k silám, které formují „mosaiku tvarů“ napříč měřítky.

Tohle dnes můžeme vidět všude tam, kde se biologický popis potkává s modelováním – protože model potřebuje nejen seznam genů, ale i pravidla hry (síly, okrajové podmínky, škálování). A zde Thompson dodává právě ten „fyzikální kompas“.

Přesahy mimo biologii

Architektura, antropologie, vizuální myšlení

To, že Thompson přitahuje i jiné obory, není jen legenda: přehledy otevřeně uvádějí, že kniha je obdivována biology, antropology i architekty. A dává to smysl: Thompsonův způsob uvažování je „konstrukční“. Neptá se jen „co je“, ale „jak by to muselo být postavené, aby to drželo“. Google Books anotace navíc přímo připomíná, že kniha se ptá, „proč živé věci a fyzikální jevy vytvářejí tvary, které vytvářejí“, a jmenuje celé pásmo jevů – od pavučin, kapek a mýdlových filmů po včelí plástve.

V době, kdy se design často inspiruje biologií a biologie se stále více vizualizuje, je Thompsonův „geometrický slovník“ mimořádně kompatibilní s tím, jak dnes myslíme v diagramech, mapách a modelech.

Thompson není bez chyby – a právě to je poučné

Čtivost a vliv knihy nezaručují, že je v ní vše „správně“. Přehledy upozorňují, že někteří komentátoři viděli slabinu v tom, že Thompson nedoceňuje roli evoluční historie při formování struktur, případně že jeho vztah k darwinismu byl problematický. Současně ale jiné odborné shrnutí říká, že kniha pomohla prosadit matematiku v biologii a oslabit vitalistické (mystické) výklady – tedy že i její polemiky měly produktivní účinek.

To je další důvod dnešní relevance: Thompson učí rozlišovat mezi mechanismem (geny, vývojové dráhy) a omezením (fyzika, škálování, stabilita). Moderní biologie obvykle potřebuje obojí – a Thompsonův text je jeden z nejvlivnějších způsobů, jak si to uvědomit.

Proč se k němu vracet dnes i jako laik

Tři praktické přínosy čtení

Zaprvé je to škola pozornosti k tvaru: Thompson ukazuje, že tvar není dekorace, ale stopa procesu a sil. Zadruhé je to škola překladu mezi obory: kniha je proslulá tím, jak míchá přírodní pozorování, matematický popis a kulturní reference do jednoho proudu, takže čtenář začne přepínat mezi „vidím“, „měřím“, „modeluji“. A zatřetí je to škola odvahy: dělat velké syntézy. Přehled z Embryo Project připomíná, že Thompson nechtěl jen sbírat příklady, ale zobecnit principy růstu a formy napříč biologií, a že jeho transformační kapitola byla pro vývojové biology zvlášť podnětná.

Kde začít, když chceš najít „Thompsona pro dnešek“

Pokud chceš nejdřív ochutnat, než se ponoříš do originálu, jsou dobré dvě cesty: buď moderní kontextové texty (např. přehled o knize a jejím vlivu), nebo francouzské popularizační okno do toho, proč Forme et croissance rezonuje i po více než sto letech. Doporučil bych začít krátkým odborným přehledem vlivu a struktury (Embryo Project) a doplnit to o moderní komentář v duchu „co s tím dnes“ (France Culture). A pokud tě zajímá styl a šíře témat, anotace na Google Books pěkně vystihuje, že jde o text, který je „dobrá literatura i dobrá věda“ – a zároveň ukazuje, jak široce Thompson rozkročil své příklady.

Thompson je důležitý, protože nám připomíná jednu nekomfortní, ale osvobozující věc: příroda nevymýšlí tvary ve vakuu. Tvar je kompromis – mezi růstem a prostorem, mezi látkou a silami, mezi možností a omezením. Thompsonův dar byl dát tomuhle kompromisu matematickou i literární podobu, kterou dokážeme číst i dnes – a která nás nutí dívat se na živé věci s respektem k fyzice, nikoli jen s úctou k minulosti.

⚠️ Důležité upozornění: Tento článek byl vytvořen za pomoci AI COPILOT

Použité zdroje (bibliografie)

1. France Culture (Radio France) –“Forme et croissance” de D’Arcy Thompson : le vivant, mode d’emploi (podcast/článek, 2026) [radiofrance.fr]
2. Wikipédia (FR) – D’Arcy Wentworth Thompson (1860–1948) (biografické heslo; uvádí i vztah k dílu On Growth and Form / Forme et croissance) [fr.wikipedia.org]
3. Éditions du Seuil – stránka knihy Forme et Croissance (edice, anotace, překlad) [seuil.com]
4. Fnac – stránka titulu Forme et Croissance – D’Arcy Thompson (anotace a základní bibliografické údaje obchodního katalogu) [fnac.com]
5. Wikipedia (EN) – On Growth and Form (heslo k obsahu knihy a edicím) [en.wikipedia.org]
6. Embryo Project Encyclopedia (Arizona State University) – On Growth and Form (1917), by Sir D’Arcy Thompson (odborný přehled kontextu a vlivu) [embryo.asu.edu]
7. Encyclopedia.com – On Growth and Form (popisný přehled, kontext, recepce [encyclopedia.com]
8. Google Books – On Growth and Form (bibliografické údaje + anotace) [books.google.com]
9. Wikiland (FR) – On Growth and Form / De la croissance et de la forme (sekundární encyklopedický přehled) [wikiland.org]

Obrázek: Coquille de Nautilus pompilius. D’après J. C. Chenu / Le mouton de Marco Polo: Ovis poli. D’après Cook / Squelettes de radiolaire – Tiré de „Forme et croissance de D’Arcy Thompson, 1917 (Radio France)