Hoppende utvikling

Evolusjon skjer i brå sprang istedet for gradvise overganger mellom generasjoner, ifølge nye analyser.

En undersøkelse av slektsforholdet og evolusjonen mellom arter, utført av Folmer Bokma ved Umeå universitet, støtter teorien om evolusjonssprang.

I motsetning til den rådende neo-darwinistiske teori, der arter gradvis tilpasser seg et skiftende habitat ved hjelp av mutasjoner over en rekke generasjoner, mener tilhengere av såkalt avbrutt likevekt at evolusjon skjer gjennom lange perioder av stillstand (likevekt) avbrutt av plutselig og drastisk endring - som kan skje fra en generasjon til den neste.

Denne teorien ble framsatt av paleontologer som undret seg over mangelen på mellomgenerasjoner mellom arter i fossilmaterialet. Men skeptikere påpeker at det er svært vanskelig å artsidentifisere fossiler med noen stor grad av sikkerhet.

Algoritmer avdekker evolusjonssprang

- Jeg har utviklet algoritmer for å kunne oppdage sprangvis evolusjon blant nåtidige eksisterende arters egenskaper, i artsgrupper som ikke etterlater fossiler, forklarer Bokma, tilknyttet Umeå universitets institutt for økologi, miljø og geovitenskap.

I undersøkelsen ble DNA brukt til å klarlegge slektsforhold mellom arter i et slektstre. Deretter benyttet Bokma statistiske teknikker til å rekonstruere hvordan utviklingen av egenskaper – som for eksempel kroppsstørrelse – har skjedd.

Egenskaper reagerer på hverandre

Bokma analyserte ulike dyregrupper og egenskaper, inkludert kroppsstørrelse hos fugler og pattedyr. Funnene tyder på at endringer i miljøet kan føre til at en art dør ut, selv når det er tilstrekkelig genetisk variasjon i populasjonen til at tilpasning skulle være mulig.

Årsaken til dette, mener Bokma, er at mange egenskaper primært er tilpasset andre egenskaper innad i arten - i stedet for å reagere på det eksterne miljøet.

- Proteiner i isbjørn er ikke tilpasset til temperaturen på nordpolen, men til kroppstemperaturen som er 37 grader. Isbjørner har samme kroppstemperatur som en kamel i ørkenen - tross ulikhetene i levemiljø, påpeker han.

Organismer gjennomgår hele tiden naturlig seleksjon som øker effektiviteten, som regel ved hjelp av en mer effektiv organisering av kroppen. Men prisen for dette er en mer kompleks og mindre fleksibel organisme, som har vanskeligere for å tilpasse seg til et endret habitat.

Komplekser av egenskaper

Den nye arten Phylloscopus calciatilis er nært beslektet med den svenske løvsangeren. (Foto: Ulf Johansson/Museum of Natural History/cc)
Den nye arten Phylloscopus calciatilis er nært beslektet med den svenske løvsangeren. (Foto: Ulf Johansson/Museum of Natural History/cc)

- For å tilpasse kroppstemperaturen kreves mange genetiske endringer samtidig, som påvirker alle proteiner i riktig retning – og det er veldig usannsynlig at dette inntreffer, argumenterer Bokma.

- Derfor tilpasser ikke artene kroppstemperaturen til omgivelsene, men isbjørner og kameler har omtrent samme kroppstemperatur som alle andre pattedyr.

Evolusjonen blir da begrenset til egenskaper som ligger utenfor slike ‘komplekser’ av gjensidig tilpassede egenskaper. Derfor har isbjørner i stedet en tykk hvit pels, som gir isoleringen som trengs for en uforanderlig høy kroppstemperatur.

Referanser:

Melanie J. Monroe et.al., Mass extinctions do not explain skew in interspecific body size distributions, Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, volume 51, 2013

Tanja Stadler, Estimating Speciation and Extinction Rates for Phylogenies of Higher Taxa, Systematic Biology, volume 62, 2013

Powered by Labrador CMS