evolutionens særheder

Evolution 101

Hvis du er ny inden for evolution, eller bare har brug for en oversigt, her er et hurtigt crashkursus om, hvordan det hele fungerer.

Video: hvordan evolution fungerer (Kursgesagt – i en nøddeskal / YouTube). Se detaljer og udskrift.

Variation og arvelighed

der er en enorm variation i egenskaber og træk hos individer inden for en art. Du behøver kun at se på din egen familie for at se, at selv børn af de samme biologiske forældre kan være bemærkelsesværdigt forskellige i udseende og egenskaber.

så hvordan tager vi højde for denne variation?

vi ved alle, at når det kommer til skabelsen af et nyt menneskeliv, tager det to til tango. For at en baby skal oprettes, har vi brug for faderens sæd og moderens æg, som hver har et enkelt sæt kromosomer, der bærer vores 23.000 ulige gener (et genom). Embryoet og den voksne, det vokser til, har to genomer i hver celle. Under befrugtningen smelter de to celler sammen til en enkelt celle, der indeholder genetisk information fra begge forældre. Det er den tilfældige blanding og rekombination af DNA fra to organismer, der resulterer i de unikke egenskaber ved deres afkom, hvert barn får en anden blanding af gener fra mor og far.

genetisk variation sker gennem mutation – det vil sige tilfældige ændringer eller kopieringsfejl i DNA ‘ et—forårsaget af for eksempel eksponering for kemikalier eller stråling. Et gen kan eksistere i mange lidt forskellige varianter, kaldet alleler. For at en mutation kan overføres til den næste generation, skal den ske i kønscellerne, det vil sige sæd eller æg. Hvis der sker ændringer i normale kropsceller, går de tabt, når kroppen dør.

naturlig selektion

takket være disse processer ender vi med arter, inden for hvilke individer har forskellige træk. Nogle af disse funktioner vil være mere gavnlige for dyr, der lever i et bestemt miljø end andre. For eksempel vil et fordøjelsessystem, der kan klare eukalyptusblade, være ret nyttigt for skabninger, som koalaer, der bor i Australien.

dyr med træk, der passer bedst til deres miljø, vil være mere tilbøjelige til at overleve og videregive deres gener til deres afkom. Disse egenskaber overføres gradvist til fremtidige generationer. Dette er ‘naturlig udvælgelse’.

Koala og dens joey gumlede på blade
dyr med funktioner, der er mest egnede til deres miljø (såsom koalaen, der kan fordøje eukalyptusblade) er mere tilbøjelige til at overleve og overføre deres gener til deres afkom. Billedkilde: Mathias Appel / Flickr.

måske er den mest kendte illustration af, hvordan naturlig udvælgelse fungerer, giraffen. Naturalist fra det nittende århundrede Jean Baptiste Lamarck foreslog, at organismer erhvervede visse egenskaber ved brug, hvor andre forsvandt gennem ubrugt. Han troede fejlagtigt, at giraffernes lange hals opstod som et resultat af at strække efter blade højt oppe i høje træer, og at disse lange halse derefter blev arvet af deres afkom. I modsætning hertil hævder en Darvinsk evolutionsteori, at det var gennem tilfældig variation, at nogle giraffer havde længere hals end andre. Takket være deres lange hals var de i stand til at nå blade højt oppe i træerne i deres miljø. Fordi de kunne få adgang til mad, var girafferne med længere hals bedre i stand til at overleve og reproducere, hvor deres afkom arvede deres lange hals. siden da har forskere været i stand til at spore udviklingen af forskellige organismer gennem fossiler og via DNA-sekventering. De begynder endda at identificere de nøjagtige genmutationer, der ligger til grund for bestemte ændringer, såsom ændringen til et gen, der resulterede i, at forbenene på flagermus blev vinger.

en giraf, der rækker ud efter en gren
giraffer med længere hals var lettere i stand til at få adgang til mere mad, og det var derfor mere sandsynligt at overleve og reproducere. Billedkilde: Allison Mickel / Flickr.

ikke altid en perfekt løsning

en misforståelse om naturlig selektion er, at evolution over tid ‘vælger’ funktionerne i en organisme, der passer bedst til dens miljø. Misforståelsen kan delvis skyldes selve udtrykket ‘naturlig selektion’ som Alfred Russel (som uafhængigt af Charles Darvin udtænkte evolutionsteorien gennem naturlig selektion) en gang observeret i et brev til Darvin. Han mente, at udtrykket indebar ” konstant overvågning af en intelligent “vælger” som menneskets udvælgelse, som du så ofte sammenligner det med”, og at det antydede, at”tanke og retning er afgørende for virkningen af “naturlig udvælgelse””. Med andre ord, udtrykket fremmaner paralleller med, sige, en hund opdrætter ‘vælge’ for ønskelige træk i deres dyr. Faktisk er naturen faktisk ikke ‘valg’ noget—naturlig udvælgelse er en proces, ikke en bevidst kraft. Og der er gode grunde til, at processen med naturlig udvælgelse måske ikke altid resulterer i en’ perfekt ‘ løsning.

en kæledyrshund
udvælgelsen af træk ved Avlshunde er ikke den samme proces som naturlig udvælgelse. Billede: Kødvand / Instagram.

for det første kan udvælgelse kun virke på den tilgængelige genetiske variation. En gepard kan for eksempel ikke udvikle sig til at løbe hurtigere, hvis der ikke er nogen ‘hurtigere’ genvariant tilgængelig.

for det andet skal kroppen arbejde med de materialer, den allerede har. I tilfælde af giraffen, for eksempel, ville du tro, at det ville give mest mening for nerven, der går fra stemmeboksen til hjernen, at tage den mest direkte rute—en længde på omkring 10 centimeter. Men fordi giraffens kropsplan blev etableret i en forfader, der ikke havde nogen hals, går nerven helt ned i nakken, rundt om hjertet og tilbage igen—en afstand på 4 meter! Nye arrangementer kan kun bruge de dele, der er til rådighed, som evolutionær biolog Steven Jay Gould illustreret med et andet eksempel: pandaens ‘tommelfinger’ – et ekstra (sjette) ciffer, der er konstrueret af en forstørret radial sesamoid, normalt en lille komponent i håndleddet (se hans bog’pandaens tommelfinger’).

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.