Annonceinfo

Hvorfor udvikler vi os?

Spørg VidenskabenTo af Videnskab.dks læsere har med interesse læst vores artikler om, hvordan mennesket har udviklet sig. Dog mangler de at få svaret på hvorfor. Vi tager fat på evolutionen igen og kommer med en forklaring.

Vi mennesker har gennemgået en voldsom udvikling siden vi blev en selvstændig art.

Sachini og Sandra fra Grønland går i 9. klasse , hvor de har et projekt om menneskets udvikling og oprindelse.

De har været inde på Videnskab.dk og læst vores artikler om, hvordan arter udvikler sig. De sidder dog tilbage med et par spørgsmål, som de har sendt ind til Spørg Videnskaben.

De spørger: Hvorfor udvikler vi os, og er der nogen arter, der ikke udvikler sig? Og hvorfor udviklede aben sig til mennesket? 

Vi tager endnu en gang fat i vores ekspert på området, lektor Thomas Mailund fra Aarhus Universitets Center for Bioinformatik, og udfritter ham for svaret.

»Essensen i evolution er, at vi prøver at være optimale i forhold til de omgivelser, vi lever i. Når omgivelserne ændrer sig, bliver vi også nødt til at ændre os. Da miljøet hele tiden er i forandring, kræver det, at alle arter konstant udvikler sig. Ellers bliver de udkonkurreret af bedre tilpassede arter og uddør,« fortæller han.

Alle arter udvikler sig

Der er dog arter, der umiddelbart ser ud som om, de ikke udvikler sig mere. Hajen og krokodillen ser ud, som de altid har gjort, og dolkhalen bliver ofte omtalt som et levende fossil, da den ikke har ændret sig nævneværdigt de sidste 440 millioner år.

Har disse arter så ikke udviklet sig?

Jo det har de. Alle forandringer er bare ikke til at få øje på. Både krokodillen, hajen og dolkhalen ser ud og opfører sig formentligt også, som de har gjort i mange millioner år, men inde i dyrene har der formentligt været store forandringer.

Immunforsvaret er et eksempel på noget, der er i konstant udvikling i alle dyr. Årsagen er, at bakterier og virus udvikler sig hurtigere end noget andet. De finder hele tiden på nye måder at angribe dyr, og derfor er dyrenes immunforsvar hele tiden nødt til at udvikle sig i takt dermed.

Hvis immunforsvaret ikke gjorde det, ville dyrene uddø meget hurtigt. Så selvom det på overfladen ser ud som om krokodillen, hajen og dolkhalen ikke udvikler sig, så gør de det alligevel.

»Man taler om et våbenkapløb i evolutionen. Hvis bakterier finder på nye måder at smitte dig på, er du også nødt til at finde på nye måder at beskytte dig på. Dermed udvikler du dig hele tiden.

Det samme gælder dyr indbyrdes. Hvis et byttedyr udvikler sig til at kunne løbe hurtigere, så skal rovdyrene lære det samme. Derfor er alle konstant i udvikling,« forklarer Thomas Mailund.

Alice i eventyrland viser vejen

I en klassisk scene fra historien om Alice i eventyrland møder Alice en spillekorts-dronning (red queen). I et meget forvirrende kapløb fortæller dronningen, at Alice skal løbe, så hurtigt hun kan, for at blive på det samme sted.

Den røde dronning fra ' Alice i eventyrland' har givet navn til teorien om, at alle arter hele tiden må løbe, så hurtigt de kan, for at blive på samme sted. (Foto: Fra filmen Alice in Wonderland 2010)

Senere har ’red queen’ teorien været brugt i evolutionsbiologien for det kapløb, der konstant foregår i naturen. Alle arter udvikler sig ikke nødvendigvis for at kunne dominere andre arter, men simpelthen for at beholde deres plads i miljøet – altså blive på samme sted. 

I eksemplet med byttedyr og rovdyr kan man sige, at rovdyret udvikler sig ikke for at være mere overlegen i forhold til byttedyrene, men fordi byttedyrene udvikler sig, og derfor er rovdyret nødt til at gøre det samme for at blive ved med at være på toppen af fødekæden.

Det samme gælder også den anden vej. Hvis rovdyrene bliver bedre til at fange byttedyrene, er byttedyrene nødt til at finde på måder, hvorpå de kan undgå rovdyrene. Hvis de ikke formår det, uddør de.

»Svaret på hvorfor vi udvikler os ligger i ’red queen’ teorien. Vi udvikler os, fordi vi ville uddø, hvis vi ikke gjorde det,« siger Thomas Mailund.

Eksistens er et bakket landskab

Man kan også se på evolutionen som et fitness-landskab.

Forestil dig et bakket landskab, hvor toppen af alle bakketoppene er de optimale tilpasninger, der skal til for at kunne leve i et bestemt miljø. Hvis en art kan nå op på toppen af bakken, betyder det, at arten er perfekt tilpasset til sine omgivelser – både miljøet og de andre dyr.

Alle arter forsøger konstant at udvikle sig, så de kan kravle op ad bakken mod toppen. Man kan eventuelt forestille sig, at et dyr som hajen allerede er på toppen af den bakke, der repræsentere havmiljøet og de byttedyr, som hajen lever af.

Hajen er perfekt tilpasset til netop at være top-rovdyr i havet, og derfor er den på toppen af bakken. Men hvis hajen ændrede sig, ville det betyde, at hajen faktisk blev mindre optimalt tilpasset til netop den bakketop, og derfor ville den bevæge sig ned af bakken. Det er også derfor, den ikke ser ud til at have ændret hverken form eller adfærd de seneste mange millioner år.

»Hajen kan ikke udvikle sig til at være bedre tilpasset til miljøet. Det skulle da lige være, hvis der skete nogle store ændringer i hajens tilpasning, men sådan nogle ser man ikke i evolutionen. Ændringer sker kun langsomt.  Hajen får ikke pludselig en jetmotor bag på rygfinnen,« fortæller Thomas Mailund.

Landskabet ændrer sig

Hvis man kigger på evolutionen som et fitness-landskab med en masse bakketoppe, så skal man også forestille sig, at landskabet hele tiden ændrer sig.

Ændringerne i landskabet er udtryk for, at alle arters miljø ændrer sig hele tiden. Et skovområde bliver til en græsslette, en brusende flod bliver til en bæk, eller temperaturen falder ti grader. Når det sker, er det, der tidligere var en bakketop, måske blevet til en dal.

Forestil dig en art, der er perfekt tilpasset til at leve i en skov, og står på toppen af en bakke i forhold til det. Her har arten det godt, fordi den har tilpasset sig omgivelserne til perfektion. Hvis skoven ændrer sig til en græsslette, så svarer det til, at bakketoppen pludselig bliver til en bakkedal, da den skovtilpassede art ikke længere er optimeret i forhold til miljøet.

Det betyder at arten igen må forsøge at bevæge sig op ad bakken, der nu symboliserer en græsslette, og udvikle sig i forhold til det nye miljø.

Chimpansen er den nulevende art, der er tættest beslægtet med mennesket. Vi deler 99 procent af vores DNA med chimpansen. Neandertalere og denisova-folk var dog tættere beslægtet med mennesker end chimpansen. Dem delte vi 99,9 procent af vores arvemateriale med. (Foto: Colourbox)

På den måde ændrer fitness-landskabet sig hele tiden, så alle arter konstant må udvikle sig for at søge mod bakketoppen. Hvis arterne ikke udvikler sig, bliver de efterladt i bunden af en bakkedal og uddør.

Det samme gælder for menneskets udvikling

Mennesket har også været udsat for fitness-landskabet. For omkring 4,5 millioner år siden splittede vi fra de andre menneskeaber, og begav os på en lang rejse mod at blive mennesker.

Traditionelt siger vi, at menneskene kom ud af den afrikanske skov og begyndte at bosætte sig på sletten.  Men virkeligheden forholder sig en smule anderledes.

Menneskets forfader, der boede i skoven, var formentlig rigtig god til at leve i skove. Derfor var der heller ingen idé i at flytte ud af skoven, når vi nu havde tilpasset os så godt til et liv mellem træer og buske.

I stedet var det skoven, der forsvandt på grund af klimatiske ændringer i perioden. Der stod mennesket så og var blevet vippet af fitness-landskabets bakketop. I stedet befandt vi os nu i en bakkedal og skulle til at kravle op ad den bakke, der hedder ’bo på sletten’.

Mennesket udviklede sig fra aberne

På den måde var menneskets oprindelse ikke et skridt i retning mod at blive til mennesker, som vi er i dag, men det var derimod en tilpasning til det nye miljø, som vores forfædre relativt pludseligt befandt sig i. De sidste 4,5 millioner år har mennesket fortsat sin klatring op ad bakken og tilpasset os de miljøer, vi har befundet os i.

De andre aber, som vi deler forfædre med, har også udviklet sig. De har tilpasset sig andre miljøer, og derfor har evolutionen taget dem i en anden retning, hvor de har været nødsaget til at klatre op ad andre bakker. Derfor blev de arter heller ikke til mennesker.

Når Sachini og Sandra spørger, hvorfor mennesket har udviklet sig fra aberne? så skal man huske på, at aberne også har udviklet sig fra aberne. Aberne, som alle menneskeaber er udviklet fra, så anderledes ud for millioner af år siden, end de gør i dag.

Ikke desto mindre stammer mennesker dog fra aber, selvom det hverken er fra chimpansen, gorillaen eller orangutangen, vi stammer fra.

»Har vi udviklet os fra aberne af? Ja, gu har vi det. Men vi er ikke alene om det. Gorillaen, chimpansen, orangutangen og mennesket har alle udviklet sig fra en ’stam-abe’, der eksisterede for 12-18 millioner år siden. Vi ved dog ikke, hvordan den stam-abe så ud,« siger Thomas Mailund.

Vi håber, at Sachini og Snadra har fået svar på deres spørgsmål. Vi takker dem for at stille det, og kvitterer med to ’spørg videnskaben t-shirts’.

Samtidig vil vi også gerne takke Thomas Mailund for at hjælpe os gennem evolutionen på en illustrativ måde.

Som altid vil vi opfordre vores læsere til at undre sig over verden omkring dem og sende deres undrende spørgsmål ind til Spørg Videnskaben på redaktion@videnskab.dk.

Det er generne som overlever

Alle mennesker og dyr dør. Det som overlever i børn og børnebørn er vores gener. Fordi generne er lidt forskellige fra menneske til menneske så sker der en langsom udskifting af gener. Nye gener breder sig ud i arten, og andre gener bliver sjældnere og sjældnere, for til sidst at forsvinde.

Det vil tage lang tid før et nyt gen har vundet konkurrencen, det er derfor at vi mennesker er så forskellige. Hos mange dyrearter så er konkurrencen meget hård og efter kort tid vil en lidt forbedret løbeevne sprede sig til hele arten.

Mennesket er uddødt

Et menneske kan overleve en time på sletten uden vand. Så mon ikke at fortidsmennesket har holdt sig tæt til floden?

Nu var det mest stimefisk og dyreplankton

jeg tænkte på - selvfølgelig er det vigtigt for en masse havdyr og fisk at søge føde på "utraditionelle" tidspunkter eller at blive hurtigere svømmere, bedre til at camuflere sig.

Personligt tror jeg aldrig at man "kommer væk fra" "survival of the fittest" - da det jo også taler om enkeltindividets chancer for at klare sig indenfor populationen specielt for dyr som har potentialet til at blive "gamle"

Re: To kommentarer

Hej Kim

Havdyr kan sagtens have tilpasninger for at slippe væk fra fjender, se blandt andet blæksprutter der dykker meget dybt og /eller er nat-aktive.

Faktisk er man på vej væk fra "survival of the fittest" og går mere imod begrebet: "reproductive succes" som faktisk indkluderer det at overleve "bedst" men fokuserer på antal afkom og kvalitet af denne.

mvh
Casper-Emil

To kommentarer

"Det samme gælder også den anden vej. Hvis rovdyrene bliver bedre til at fange byttedyrene, er byttedyrene nødt til at finde på måder, hvorpå de kan undgå rovdyrene. Hvis de ikke formår det, uddør de."

Nah - en anden fornuftig tilpasning kunne f. eks. være at få mere afkom. Masser af havdyr har eksempelvis ingen mulighed for at undgå deres fjender, men !

Survival of the fittest er vel essensen af Darwin og det er i den forbindelse "fitness-landskabet" skal forstås - ikke noget med fjolser på løbebånd og lignende :-)

Re:Hvorfor udvikler vi os

Udvikle et dårligt ord på dansk, dels fordi de antyder noget planlagt og dels fordi det antyder noget fremadskridende.
I virkeligheden så tilpasser vi os miljøet ud fra den værktøjskasser vi har fået med hjemmefra.
Det er en løbende og langsom process, og der findes ikke missing link kun afstand i tid. Der findes heller ikke levende fossiler i bioglogien hænger form og funktion samme, så at formen bibeholdes betyder ikke manglende tilpasning.

Når lejlighed byder sig....

Jeg synes Thomas Mailunds forklaringer er både gode og let forståelige. Men jeg savner nogle parametre. Evolution er, som det også antydes i interviewet, en dialektisk proces, hvor både art og omgivelse er på spil. Omgivelserne stiller rigtigt nok udfordringerne. Men svaret på udfordringerne kommer fra et sted. Jeg synes det aspekt underspilles. Når ligevægten afbrydes, er der fare på færde, men også oceaner af muligheder, for den der kan rykke når lejlighed byder sig. Menneskearternes umiddelbare forfædre havde nogle variationsmuligheder i DNA’et, der gjorde en hurtig og ganske enestående evolutionen mulig. De kunne rykke. Andre arter udviklede sig faktisk fint i skoven og chimpanserne talte millioner, inden vores destruktivitet satte ind for godt hundrede år siden.

Der er noget underligt sen-barnligt ved mennesket, sammenlignet med vores nærmeste slægtninge. Vores læring holder sig i gang i betydeligt længere tid, end chimpansebørns. Det er som om chimps lukker for udviklingen længe før vi. Disse neotene træk ved mennesket er gennemgående i både udseende og adfærd. Hovedformen med den høje pande er fx infantil hos chimps og gorillaer, men ikke hos os. Den legende udforskning af omgivelser sammen med kammerater, forfining af sociale strukturer gennem spil og idræt, seksuelle idealer, der vægter ungdomstæk frem for erfaringstræk osv. Der er flere ting der peger på, at en ændring i den måde vi modnes på, har været en drivkraft i de forandringer, der førte til det, vi i dag opfatter som de særligt menneskelige, når vi sammenligner os med de arter, vi delte vej med længst gennem evolutionshistorien. Mennesket er af genetiske grunde en art, der kan tilpasse sig en utrolig variation af levesteder og levemåder og har derfor i både store og små forhold enten tilpasset sig eller bare dannet lokal variation uden egentlig evolutionær ”mening”. Vores gener har en plasticitet, der fx giver plads til ret store ydre variationer i størrelse, farver og former, uden at det har nogen betydning for vores evne til at forplante os med hinanden. Intet tyder på, at der er artsdannelse på spil i menneskeheden som sådan. Vi er meget tæt på hinanden, uanset geografisk variation, og vores afkom kan vokse op i ethvert andet menneskeligt samfund med fuld integration, dersom de adopteres.

Om det så primært er sletten, de tilpassede sig, er vel også en diskussion værd. Skal vi se på, hvilke evolutionære hovedtilpasninger der er sket, så peger de ikke nødvendigvis i retning af at være fremtvunget af sletten.
Opret gang taler godt nok lidt for slettens betydning. Jagt, der indebærer at kunne se op over højt græs, løbe og slynge kasteskyts, er helt oplagt tilpasninger, der giver mening i det miljø. Det ville dog også være forenligt med tilpasninger til et liv langs floder eller søbredder hvor det, at vade ud i lavt vand, anvende fiskeredskaber og svømme, kunne drive den samme kropstilpasninger frem. At den oprette gang har været en kæmpefordel, er indiskutabel. Ellers var den ikke blevet til noget. De negative konsekvenser med hensyn til måden at ”bære” de indre organer, med tryk ned i bækkepartiet, en konstant fejlbelastet rygsøjle og de helt klodsede bivirkninger for graviditet og fødsel indikerer, at fordelene har været store. Omkostningerne er nemlig voldsomme.

Manglende pels er betemt ikke en oplagt tilpasning til slettens bagende sol. Ingen andre dagaktive dyr har, mig bekendt, afviklet deres pels som led i tilpasningen til livet i det åbne. Det taler mere for skyggefulde strækninger langs (og i) floder og søer, hvor den pels, der var udviklet i de mange år som aber, ikke er til megen nytte. Kun makakkerne i Japan gider det med vand, de andre er bestemt helst fri – ikke mindst menneskeaberne. Tilpasningen kan dog også være en sekundær bivirkning, hvis nøgenhed har været en markør for den pædomorfi, der kan have været tidlige kriterier/idealer for, hvem der blev foretrukket som partnere. Så var det med andre ord ikke fordi de nøgne aber undgik at få dyngvåd pels og blive snaksket ind i mudder, men fordi det signalerede lang ”barndom” på det mentale (men ikke reproduktive) område. Egentlig pelsagtig hårvækst (ud over hoved, armhuler og omkring kønsorganer) anses i de færreste kulturer for at være et udpræget ungdomstræk (om nogen?) og optræder så godt som udelukkende kun hos mænd over deres første ungdom.

Brugen af ild, den avancerede tildannelse af redskaber, tilberedning af maden og endeligt sproget, og den deraf følgende mulighed for kollektiv hukommelse, kan vel være udviklet i mange naturtyper og er i virkeligheden uafhængigt af dem.

Et andet svar på, hvorfor mennesket udviklede sig som det gjorde, kunne derfor også lyde: fordi de kunne, da lejlighed bød sig. Også uden, at der er noget galt med Thomas’ gode forklaring.

mvh
wlf

'Hvorfor udvikler vi os',

Det er noget Vi altid har gjort, Vi kan ikke andet, end at følge Livet's rytme, på samme måde som med døgnrytmen.
'Livet's rytme' er garant for at Vi kan forny livs-oplevelsen i det uendelige, i al evighed, og det er det Vi kalder evolutionen eller udviklingen, der i virkeligheden er en evig rytmisk indvikling og udvikling, på højere og højere planer/udviklingszoner.
Men bag det hele er Ur-begæret, Livet's begær efter at opleve, Livet, Sig Selv.

Re.: fitness.landskab

Måske en lidt uheldig fordanskning af begrebet, men fitness er nu et veletableret i bioglogien.
http://en.wikipedia.org/wiki/Fitness_(biology)

Åbenlys trold

Åbenlys trold Knud -_-

tja..

For mig som matematisk(økonom) giver udtrykket rigtig god mening, tænk på at visualisere en funktion af flere variable. Faktisk kender jeg netop udtrykket fra evolutions baserede transport algoritmer(tænk programmer der minimere transport).

Tænk på den lodrette(y) akse som et individs(eller en algoritmes) effektivitet, dernæst tænk på dybden og bredden(z og x) som faktorer der forklare effektiviteten, fx. størrelsen på hajen og dens hjernestørrelse.

Evolutionen variere nu hajens karakteristika(størrelsen og hjernestørrelse) sådan at den optimere den lodrette akse. Men i praksis er der jo rigtig mange forskellige knapper at skrue på! derfor er det mere et n dimensionalt rum, men landskabsbilledet er lettere at visualisere, men har stadig mere end et input.

ex. på en funktion af to variable
http://1.bp.blogspot.com/_UuDt8fZYCTg/THKYUJFUCGI/AAAAAAAAAVI/LZMQpvahfM...

Under alle omstændigheder syntes jeg det er snæversynet at kalde det får et "åndssvagt hjemmestrikket og komplet meningsløst begreb", blot fordi du ikke kan forstå ordvalget kan det jo stadig give mening for personer der er uddannede inden for emnet og derfor har andre/rigtige "briller" på.

Fitness landskab v.2.0

Fitness-landskab ordet er sært og konstrueret – det ligger ikke godt i munden – der er ingen logisk sammenhæng mellem fitness og landskab – hvis det har været i omløb i så mange år og ikke er en blevet en del af vores ”standard-ordforråd” understreger det jo blot at det er for sært til at falde naturligt ind – fitness-landskab – det mangler rytme det halter og det irriterer.

Adaptive landskaber - se det er et ord med pondus - et begreb der vækker respekt - et begreb der giver mening og de rette billeder på nethinden - Adaptive-associationer skabt af tilpasningen og forfinet af udviklingen.

- fitness-landskab lyder som det kommer fra en af de blogge der er skrevet af en Østerbro spelt-fi... der udlever sin midtsvejs-og identitetskrise i medierne.

Fitness landskab og udvikling...

Kim, jeg ved ikke om jeg kan hjælpe med at danne en intuition omkring hvad vi forstår med et fitness-landskab hvis metaforen om bakker og dale ikke virker... Udtrykket er nu ikke så hjemmestrikket endda. I hvert fald ikke hjemmestrikket her for nyligt. Det har været brugt siden 1930'erne og blev introduceret af Sewall Wright, en af genetikkens fædre.

http://en.wikipedia.org/wiki/Fitness_landscape

Knud, at det er dem der tør prøve noget nyt der driver den teknologiske udvikling er nok rigtig nok, men ikke det rigtige billede i denne sammenhæng. Hvis arten har tilpasset sig sit miljø optimalt, så vil alle forsøg på noget nyt praktisk talt betyde at man prøver noget sub-optimalt. For normen er jo netop, per definition i dette eksempel, optimal. At gøre noget sub-optimalt i evolutionsspillet har fatale følger, og man bliver slået ud af spillet, ikke blot tilbage til start.

udvikling

At tilpasse sig de omgivelser man befinder sig i - optimalt eller ej - kan da ikke være lig med udviling;- det er stagnation.
Det er jo derfor man stadig møder neandertalere og lignende, selv om jeg da har bemærket, at det påstås, at denne menneskeform er uddød. Det nulevende menneskes største svaghed er netop dets overbevisning om sin særligt veludviklede form. Mine iagttagelser gennem 70 år er ikke "videnskabelige", men udtryk for en god iagttagelsesevne og en aldeles manglende religiøsitet.
De får, der vover sig udenfor indhegningen (altså ikke tilpasser sig), er dem, der skaber udvikling, - de èr udviklingen.

fitness-landskab?

fitness-landskab? Jeg kan ikke rigtigt få et brugbart billede frem - jeg kan godt se tanken med landskabet og de omtalte bakker i udviklingen - men at kalde det for et fitness-landskab er et sted mellem idiotisk og uforståeligt

- fitness-landskab?? Helt ærligt sikke et åndssvagt hjemmestrikket og komplet meningsløst begreb. Beklager det er ikke for at være uhøflig men det er sgu for tåbeligt.

Log ind eller opret konto for at skrive kommentarer

Seneste fra Spørg Videnskaben

Spørg videnskaben

Videnskaben kan ikke svare på alt - men vi forsøger alligevel.

Her kan du stille et spørgsmål til forskerne om alt fra tyske verber til nanorobotter og livets oprindelse.

Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-t-shirt. Spørgsmål og svar offentliggøres her på siden.

Du skal være logget ind for at kunne stille spørgsmål her.

Log ind

Opret en profil på Videnskab.dk

Du kan også sende dit spørgsmål til: redaktion@videnskab.dk

Det læser andre lige nu

Spørg Videnskaben

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.

Mest sete video

Seneste kommentarer

Seneste blogindlæg