ØverumBiologi
Biologi

Evolution

Hvordan opstår nye arter, og hvorfor ligner levende væsener hinanden? Lær om Darwin, naturlig selektion, tilpasning, beviser, fælles stamfader og resistente bakterier.

Hvad er evolution?

Evolution betyder, at arters egenskaber ændrer sig gennem mange generationer, og at nye arter kan opstå. Alt liv på Jorden nedstammer fra fælles forfædre langt tilbage i tiden. Evolution handler om populationer (grupper af individer af samme art), ikke om, at ét individ ændrer sig i løbet af sit liv.

Ordet "teori" betyder i naturvidenskab en velunderbygget forklaring, som mange beviser støtter. Det er ikke det samme som en gætning.

Darwin

Den engelske naturforsker Charles Darwin rejste som ung med skibet HMS Beagle (1831–1836) og samlede planter og dyr, bl.a. på Galapagosøerne. Her havde finkerne forskellige næb, tilpasset til forskellig føde. I 1859 udgav han bogen Om arternes oprindelse, hvor han forklarede evolution med naturlig selektion.

Naturlig selektion i fire trin

  • 1. Variation: individerne i en population er ikke ens (farve, størrelse, hurtighed ...). Variationen kommer bl.a. fra mutationer og fra kønnet formering.
  • 2. Arvelighed: en del af forskellene kan arves, så de gives videre til afkommet.
  • 3. Overproduktion: der fødes flere unger, end der kan overleve, fordi der ikke er mad og plads til alle.
  • 4. Selektion: dem, der passer bedst til miljøet, overlever oftere og får flere unger. Deres egenskaber bliver mere almindelige i næste generation.

Ét miljø (grønne blade): de brune insekter er lettest at se for rovdyrene.

Et klassisk eksempel er birkemåleren i England. Under industrialiseringen i 1800-tallet blev mange træstammer sorte af sod, og de mørke sommerfugle blev mere almindelige, fordi fuglene lettere så de lyse. Da luften blev renere, blev de lyse almindelige igen.

Tilpasning og artsdannelse

En tilpasning er en arvelig egenskab, der øger chancen for at overleve og få afkom i et bestemt miljø: isbjørnens hvide pels, kaktussens tykke stængler, der lagrer vand. Tilpasningen opstår ikke, fordi dyret "vil", men fordi dem med egenskaben fik flest unger.

Artsdannelse sker typisk, når en population bliver isoleret (fx på en ø eller bag et bjerg). De to dele udsættes for forskellige miljøer og får forskellige mutationer. Efter lang tid er de så forskellige, at de ikke længere kan få frugtbare unger sammen. Så regnes de som to arter. Artsdefinitionen er en tommelfingerregel: grænsen er ikke altid skarp (fx fik neandertalere og Homo sapiens børn sammen). (Et muldyr, krydsning mellem hest og æsel, er normalt steril.)

Den gyldne regel:
Individer ændrer sig ikke. Populationer ændrer sig. Naturen vælger blandt den variation, der allerede findes, og de bedst tilpassede får flest afkom.

Beviser for evolution

  • Fossiler: rester eller aftryk af uddøde dyr og planter i sten. Jo dybere lag, jo ældre (normalt). Der findes overgangsformer, fx Archaeopteryx (ca. 150 mio. år gammel) med både krybdyr- og fuglekendetegn.
  • Homologe organer: samme grundbygning, men forskellig funktion, fx menneskets arm, flagermusens vinge og hvalens luffe. Det peger på en fælles forfader. (Analoge organer har samme funktion, men forskellig oprindelse, fx fuglens og insektets vinge.)
  • DNA-sammenligning: jo mere beslægtede to arter er, jo mere ens er deres DNA. Alt cellulært liv bruger de samme fire baser (A, T, C og G).
  • Observationer i dag: bakterier, der bliver resistente over for antibiotika, og insekter, der bliver resistente over for sprøjtemidler.

Fælles stamfader og tidslinjen

Chimpansen og bonoboen er menneskets nærmeste nulevende slægtninge. Mennesket og chimpansen har en fælles stamfader, som levede for ca. 6–7 millioner år siden. Mennesket nedstammer ikke fra chimpansen: vi er som to grene på samme træ, og begge grene har udviklet sig siden. DNA'et hos de to arter er meget ens (omkring 98–99 % i de dele, der kan sammenlignes).

Dinosaurer: de store dinosaurer uddøde for ca. 66 mio. år siden, længe før mennesket opstod (de levede ikke samtidig). Fuglene nedstammer fra dinosaurerne og lever stadig.

Tidslinje (lineær skala). Næsten hele historien ligger til venstre.

Evolution i dag og kunstig selektion

Resistente bakterier: blandt millioner af bakterier er der få, der tilfældigt har en mutation, der gør dem resistente. Antibiotika dræber de andre, og de resistente overlever og deler sig. Bakterier kan dele sig ca. hver 20.–30. minut under gode forhold, så det går hurtigt. Jo mere antibiotika der bruges, jo større er selektionen for resistente bakterier. Et eksempel er MRSA.

Kunstig selektion: mennesker vælger, hvilke dyr og planter der får afkom. Sådan er hunderacer og kornsorter lavet, og broccoli, blomkål og grønkål stammer alle fra vild kål.

De klassiske fejl

  • "Mennesket nedstammer fra chimpansen." Nej: fælles stamfader for ca. 6–7 mio. år siden.
  • "Dyr tilpasser sig, fordi de har brug for det." Nej. Tilfældig variation fandtes allerede. Dem, der passede, fik flest unger.
  • "Giraffer fik lange halse, fordi de strakte sig." Nej. Giraffer med lidt længere hals havde en fordel. Man arver ikke, hvad man har trænet.
  • "De stærkeste overlever." Rettere: de bedst tilpassede, dem, der får flest unger.
  • "Evolution har et mål." Nej. Der er ingen retning eller plan.
  • "Evolution er bare en teori." I videnskab betyder teori en velunderbygget forklaring.

Huskeliste

  • Naturlig selektion: variation, arvelighed, overproduktion, de bedst tilpassede får flest afkom.
  • Populationer ændrer sig, ikke individer. Mutationer er tilfældige, selektionen er ikke.
  • Beviser: fossiler, homologe organer, DNA, observationer (resistens).
  • Mennesket og chimpansen har en fælles stamfader (ca. 6–7 mio. år).
  • Jorden ca. 4,5 mia. år. Liv ca. 3,5–4 mia. år. De store dinosaurer uddøde ca. 66 mio. år siden; fuglene nedstammer fra dinosaurerne.