De evolusjonære mekanismene som står bak biomangfoldet er det passive arvestoffet og den aktive naturlige seleksjonen. Når disse virker over tid, oppstår det nye arter.
Tekst av Endre Hagen Illustrasjon av Kristian I. Stenersen
Det biologiske mangfoldet og evolusjonen
Et av de store spørsmålene mennesker har fundert på i århundre handler om hvordan det første livet oppstod, og hvordan det biologiske mangfoldet ble til. Svaret er ikke helt klart når det gjelder hvordan livet først ble til, men vi har derimot et tydelig svar på hva som skjedde etter at det første livet oppstod. Med den første organismen ble starten lagt for en utvikling som førte til det biologiske mangfoldet vi ser i dag. Prosessen bak det enorme biomangfoldet vi har i dag kalles evolusjon, men hva er mekanismene bak det?
Evolusjonens passive rolle: Endring i arvestoffet
Det første steget for å forstå evolusjon, er å forstå hva organismer er bygget opp av. Alle organismer har det man kaller arvestoff. Det er et molekyl som kan være DNA eller RNA. DNAet inneholder oppskrifter – gener – som er informasjonen om produktet, proteiner. Proteiner er byggesteinene for alle organismer. Et eksempel på en familie av proteiner er krystallin, som man finner i linsen på øynene våre.
Det store biologiske mangfoldet som finnes i dag, oppstod for flere milliarder år siden fra enkle celler som er opprinnelsen til livet selv. Cellene startet å få store mengder avkom, og noe av avkommet hadde ulike egenskaper, som følge av endringer i DNA-et. De nye egenskapene gjorde noen avkom bedre tilpasset til et spesifikt miljø, og gitt en viss tid har det plutselig oppstått en ny art. Det er dette som er evolusjon: arv, variasjon, seleksjon, tid og adapsjon.
For å forstå evolusjon kan det være greit med et konkret eksempel. Vi hopper flere hundre millioner år frem i tid til etter at den første organismen oppstod. Nå finnes det ikke bare encellede organismer, men også flercellede organismer med komplekse strukturer. Vi befinner oss nå for omtrent 380 millioner år siden. Vi står langs en elv, og i vannet kan vi se et dyr krype langs elvekanten. Du er usikker på hva det er for noe, og synes det ser ut som en fisk, men samtidig ser det ut som en amfibie – det er ingen av delene. Det du har sett er en art som tilhører Tiktaalik-slekten.
Tiktaalik er en slekt som tilhører kjøttfinnefisker som har gitt opphav til tetrapoder (amfibier, reptiler, fugler og pattedyr) gjennom evolusjonens mekanismer. Arter innen Tiktaalik-slekten fikk avkom, og det avkommet endret seg mer og mer. Til slutt endte det opp med at man hadde individer av en helt ny art som gav opphav til gruppen tetrapoder.
For å forstå hvordan Tiktaalik kunne bli til tetrapoder, må vi forstå hvordan DNA fungerer. DNA blir kalt arvestoff fordi det arves fra generasjon til generasjon. Det spesielle med DNA er at det kan bli utsatt for mutasjoner, som er tilfeldige endringer som kan endre informasjonen. Store deler av DNA inneholder regioner som ikke har gener, men hvis mutasjonen forekommer i en region hvor det er et gen, så kan det potensielt lage et annet produkt, altså et helt annet protein. Mutasjoner kan være nøytrale, skadelige eller gunstige. Det er de gunstige mutasjonene som er viktige for evolusjonen. Det nye genet kan resultere i en ny og forbedret egenskap som hjelper individet å utnytte miljøet de lever i bedre enn de andre individene i populasjonen.
Evolusjonens aktive rolle: Naturlig seleksjon
Det som skjedde med Tiktaalik-slekten var at noen individer i populasjonen fikk avkom med gunstige mutasjoner der en ny forbedret egenskap, som gjorde at de kunne utnytte miljøet bedre, oppstod. Den nye egenskapen som gjorde dem bedre egnet til å utnytte miljøet kalles naturlig seleksjon.
Naturlig seleksjon er den sentrale mekanismen i evolusjon. Det fungerer ved at den nye forbedrede egenskapen gir individet økt sannsynlighet for å overleve og reprodusere i større grad enn de andre i populasjonen. Når man legger naturlig seleksjon sammen med tid, vil det etter hvert oppstå egenskaper som gjør at de skiller seg nok fra de andre individene. Da vil det potensielt ha oppstått en helt ny art. Det er denne prosessen som gir opphavet til det biologiske mangfoldet, og det vi kaller evolusjon.
Endring i arvestoff + naturlig seleksjon = ny art
Gjennom prosessen med reproduksjon, variasjon, tid, naturlig seleksjon og adapsjon til miljøet, oppstod tetrapoder fra Tiktaalik. Det karakteristiske med Tiktaalik er at de hadde enkel nakkelignende struktur, ribbein, lunger og sterke finner. Man antar at de kunne gå litt på land for å komme seg over til et annet nærliggende vann med å bruke finnene sine og evnen til å puste på land.
Man kan se for seg at det oppstod mutasjoner som gav dem gunstige egenskaper som, for eksempel, sterkere finner, slik at de kunne oppbevare seg lenger på land og utnytte ressurser i et miljø hvor det ellers var lite konkurranse. Etter hvert kom det nye mutasjoner som gjorde at skjelettstrukturen kunne holde dem på land enda lenger og til slutt var de sterke nok til å holde seg på land permanent. De individene som oppholdt seg på land var kanskje ikke lenger Tiktaalik, men en helt ny art.
Vi deler alle en felles opprinnelse med alt annet liv på jorden. Vi er ikke noe mer spesielle fra et biologisk perspektiv enn de andre organismene. Det er ikke noe iboende objektiv verdi i mennesker, selv om vi liker å tro det. Noen liker å tro at vi er noe mer enn et dyr, at vi er spesielle, men realiteten er at vi er ikke noe annet enn enkle dyr som har tilpasset seg det miljøet vi lever i.
