av Pia Romare frilansjournalist
I år är det Darwins år! Det har gått 150 år sedan Darwin lade fram sin idé om arters utveckling och uppkomst, evolutionen. Evolutionen rullar på, långsamt och obönhörligt, menade Darwin. Sedan dess har vi lärt oss mycket nytt om artbildning. I dag ser vi att evolutionen även kan rulla på fort. Den rullar ibland också iväg i krokiga banor. I år har flera nya upptäckter gjorts.
De flesta av oss tänker nog på evolutionen, i betydelsen artbildning, som en process som sker över miljontals år. Evolution är något man studerar med hjälp av fossila fynd. Precis som Darwin gjorde på 1800-talet. Under de senaste decennierna har forskningen visat att evolutionen kan gå fortare än vad Darwin visste, i bland mycket fortare.
 |
| STUART WESTMORLAND/CORBIS/SCANPIX |
| Strömming och sill är samma art. Strömmingen i Bottenviken har anpassat sig till brackvattenmiljön och skiljer sig alltmer genetiskt från sillen på Sveriges västkust. |
Den långsamma och den snabba vägen
Artbildning sker, enligt en av de traditionella teorierna, som en långsam process när individerna (populationen) som utgör en art delas upp i två grupper av en fysisk barriär. De två grupperna lever sedan isolerade från varandra som på två öar. När de isolerade grupperna inte längre kan nå varandra kan de inte utbyta arvsmassa, gener. Mutationer som uppkommer slumpvis i generna sprids då inte heller mellan grupperna.
De bra egenskaper som uppstår genom mutationer sprids endast inom den egna gruppen. Eftersom "öarnas" miljöer skiljer sig åt blir också kraven på anpassning olika. Både slumpen i form av genmutationer och det naturliga urvalet kommer därför att förändra de två grupperna i skilda riktningar. Till slut har två olika arter uppstått.
Det var en sådan artbildningsprocess som Darwin trodde sig se slutresultatet av när han studerade det rika djurlivet på Galápagosöarna. Det var bland annat mångfalden av Darwinfinkar med deras varierande näbbstorlek - olika från ö till ö - som inspirerade honom till teorin Om arternas uppkomst.
I dag vet vi att artbildningen kan ske var som helst. De olika grupperna inom en population behöver inte isoleras rent fysiskt från varandra, det räcker med att några individer börjar utnyttja miljön omkring sig på ett nytt sätt, eller att de utnyttjar att miljön har förändrats.
Bara under de senaste månaderna har flera nya forskningsrön presenterats om hur olika organismer, från jästceller till strömming, anpassat sig och förändrats.
Inte alltid en rak linje
Experiment med mikroorganismer har med framgång använts för att testa många olika aspekter av evolutionsteori. Med hjälp av den nya molekylärtekniken kan forskarna se var och hur gener förändras.
Experiment med jästceller visar att evolutionen inte alltid följer en rak linje. Teorin har varit att utvecklingen är en successiv process där de bästa anpassningarna bygger på varandra och att en generation skulle avlösas av en bättre anpassad generation. Hos jästcellerna är det i stället så att olika bra anpassningar konkurrerar med varandra.
Bland jästcellerna i forskarnas experimentet uppkom slumpmässigt inte bara en utan flera bra anpassningar samtidigt. Detta ledde till att det uppstod minst fem olika grupper, kloner, av jästceller ur samma ursprungspopulation. Forskarna kunde se hur dessa fem olika kloner, med olika mutationer, ökade och minskade i konkurrens med varandra. I slutet av experimentet fanns vissa mutationer kvar, medan andra nästan hade försvunnit helt.
Det finns viktiga lärdomar att dra från detta experiment. När forskare letar efter en ny "bättre" klon av en viss mikroorganism, så bör de följa hela den "krokiga" evolutionära processen för att hitta de önskvärda mutationerna. Experimentet kan också hjälpa till att öka förståelsen för hur vissa resistenta svampinfektioner uppstår och utvecklas.
Utanför laboratoriets mikrovärld rullar evolutionen på. När främmande arter införs eller klimatet ändras snabbt måste växt- och djurarter hänga med i förändringarna om de inte ska gå under.
Det naturliga urvalet snabbar på anpassningen
Studier av bland annat groddjur, insekter och fiskar har visat att det ibland pågår en relativt snabb anpassning till miljöförändringar. I några fall har man kunnat kartlägga hela förloppet fram till att en ny art uppstår.
Staketödlan. Vill ni se hur en amerikansk staketödla har anpassat sitt beteende för att undkomma attacker från en invaderande art myror (fire-ants), så finns detta på film. Ödlan har inte bara utvecklat ett sätt att knycka till kroppen så att attackerande myror kastas av, de har också utvecklat längre bakben för att snabbt kunna springa iväg från myrorna. Långbentheten är ärftlig och evolutionen har gått fort.
Myrorna introducerades av misstag från Sydamerika på 1930-talet och har sen spridit sig i sydöstra USA. Genom att jämföra ödlor som inte hade någon tidigare erfarenhet av myrorna med ödlor som funnits i samma område som myrorna i 23, 54, respektive 68 år kunde forskarna se hur utvecklingen rullar på. Ju längre tid ödlor och myror funnits i samma område desto mer utvecklad var ödlans flyktreaktion och desto längre var bakbenen. Många av de helt oerfarna ödlorna hade kvar sin ursprungliga försvarsreaktion – att stå blickstilla stilla inför ett hot – och reagerade inte alls på myrornas attacker. Dessa ödlor skulle ha dött av myrornas bett om de inte räddats av forskarna under experimentets gång.
Fruktflugor och getingar. En så simpel miljöförändring som förekomsten av en ny frukt kan leda till artbildning enligt amerikanska forskare. För 400 år sedan introducerades äpplet till Nordamerika och för 150 år sedan bytte "nytänkande" hagtornsflugor äggläggningsställe från hagtornsfrukter till äpplen. En ny art av fruktflugor hade på så vis skapats på bara några hundra år. Enligt en studie från i år visar det sig att även en geting som tidigare levt endast på fluglarver i blåbär nu börjat ge sig på de fluglarver som finns i äpplena. Ännu en ny art är på gång!
Strömming. Med hjälp av den nya molekylärgenetiska tekniken kan forskare nu iaktta pågående artbildningsprocesser ute i naturen. Strömmingen i Bottenviken är samma art som sillen på västkusten. Men den genetiska variationen inom arten är stor. Genetiska förändringar hos strömmingen tyder på att den anpassat sig till Östersjöns unika brackvattenmiljö. Det visar Lena Larsson vid Stockholms universitet i sin avhandling från december 2008. Det är första gången tecken på genetiska skillnader orsakade av selektion, det vill säga ett naturligt urval, har upptäckts hos strömmingen i Östersjön.
Det är troligt att så kallad snabb evolution pågår på många håll. Detta kan ge hopp om att åtminstone vissa arter kan anpassa sig till snabba förändringar som klimatförändringar eller invaderande arter. Men för att en art ska kunna anpassa sig måste vi se till att bevara dess genetiska variation. Det behöver inte ta miljontals år att förändras, evolutionen kan rulla på snabbt!
Externa länk: Se på YouTube filmen Staketödlan och myrorna
Utvecklingen rullar på
http://www.ne.se/rep/utvecklingen-rullar-på
Nationalencyklopedin, 2012-05-27
Kopiera källangivelse
