Vi har nettopp lagt Darwin-året bak oss. En internasjonal forskergruppe med dansk deltakelse valgte å markere året på sin egen måte.

Forskere fra Aarhus universitet, med førsteamanuensis Thomas Bataillon i spissen, kom fram til et nytt forskningsresultat som grovt sagt utfordrer Darwin og andre evolusjonsteoretikeres tanker om at evolusjon er en langsom prosess, som strekker seg over tusenvis av år og krever mange genetiske forandringer (mutasjoner).

Resultatene ble publisert i i det vitenskapelige tidsskriftet PLoS Biology.

– Våre resultater vil ikke rokke ved Darwins evolusjonsteori som sådan.

– Vi antyder bare at evolusjon av dyr og planter ikke nødvendigvis trenger å skje over et svært langstrakt forløp med mange genetiske endringer. Det kan tvert imot skje svært raskt, med ganske få forandringer, forteller Bataillon.

Forvandling på få dager

Omdreiningspunktet i forskernes arbeid har vært muggsoppen Aspergillus nidulans.

Forskerne har studert 120 forskjellige kulturer av den langsomt voksende muggsoppen over cirka 800 generasjoner og undersøkt hvilken innflytelse dyrkingen hadde på muggsoppens evolusjonære utvikling.

– Allerede etter fem dagers dyrking - som tilsvarer cirka 80 generasjoner - vokste en kultur av hurtigvoksende muggsopp fram i flaskene, og denne kulturen ble rask ble dominerende.

– Det vil altså si at det plutselig var en muggsopp som hadde fått en vekstfordel og vant fram på bekostning av de andre. Helt spontant, og det man med et fint ord kaller for naturlig seleksjon, sier Bataillon.

Få forandringer i arvemassen

Man kan med andre ord si at det i laboratoriets kunstige verden lyktes forskerne å skape et eksempel på hurtig-evolusjon. Evolusjon på cirka fem dager.

Da forskerne undersøkte den forvandlingen som muggsoppen var gått igjennom, fant de ut av at muggsoppen bare var blitt rammet av en, to eller tre endringer i arvemassen.

Det skulle altså svært få mutasjoner til for å gi muggsoppen en raskere vekst og bli mer konkurransedyktig. Det utfordrer tanken om at det skal mange mutasjoner til før en organisme kan tilpasse seg et nytt, fremmed miljø.

– Vår analyse tyder på at evolusjon skjer i plutselige rykk, hvor en mutasjon i ett gen kan være nok til å gi en vekstfordel og øke organismens sjanse for å bli den sterkeste, som overlever generasjon etter generasjon, sier Bataillon.

Da mennesket ble melkedrikkere

Bataillon nevner et eksempel fra den virkelige verden, hvor en enkel mutasjon har gjort en stor forskjell. Han tenker på menneskets evolusjon og overgangen fra jeger- og samlerkultur til en levemåte hvor man hovedsakelig levde av jordbruk og husdyrhold.

For 10 000 år siden var det nemlig ingen voksne som spiste melkeprodukter. Men med landbrukets inntog under den neolittiske revolusjonen fant man ut at man kunne bli mett på melk fra geiter og sauer.

Det var ikke uproblematisk, for de fleste voksne manglet det enzymet som skal til for å kunne bryte ned og utnytte sukkerstoffet, laktose, i melkeproduktene. Men det ble endret av en plutselig mutasjon.

– Plutselig kunne voksne mennesker - akkurat som babyer - produsere enzymet, og dermed få noe ut av å drikke melk, sier Bataillon.

Det gjorde at de menneskene som hadde mutasjonen som gjorde dem i stand til å utnytte melk som næring, hadde en ekstra næringskilde å trekke på, og det var særlig viktig når mennesker fra tid til annen var truet av hungersnød.

– Det økte simpelthen deres sjanse for å overleve og gi den samme mutasjonen videre til neste generasjon. Den utviklingen betyr at stort sett alle mennesker i Nord-Europa i dag, med visse unntak, tåler melk, sier Bataillon.

I Darwins fotspor

På 10 000 år går det cirka 500 generasjoner, når det er snakk om mennesker. I de danske forskernes eksperiment fulgte de muggsoppens evolusjon over 800 generasjoner.

Men siden generasjonstiden er betydelig mindre for muggsopp, kan man lære mye om evolusjon på bare fem dager. Et nytt verktøy til å gå i Darwins fotspor er født.

Referanse og lenker

The Properties of Adaptive Walks In Evolving Populations of Fungus; PLoS Biol 7 (11): e1000250. doi: 10.1371/journal.pbio. 1000250

Thomas Bataillons profil (AU)