Evolution sker i pludselige spring

En undersøgelse af slægtsforholdet og evolutionen mellem arter, udført af Folmer Bokma ved Umeå universitet, støtter teorien om evolutionsspring.

I modsætning til den rådende neo-darwinistiske teori, hvor arter gradvist tilpasser sig et skiftende habitat ved hjælp af mutationer over en række generationer, mener tilhængere af såkaldt ’afbrudt ligevægt’, at evolution sker gennem lange perioder af stilstand (ligevægt), afbrudt af pludselig og drastisk ændring – som kan ske fra en generation til den næste.

Denne teori blev fremsat af palæontologer, der undrede sig over manglen på mellemgenerationer mellem arter i fossilmaterialet. Skeptikere påpeger til gengæld, at det er meget svært at artsidentificere fossiler med en høj grad af sikkerhed.

Algoritmer afdækker evolutionsspring

»Jeg har udviklet algoritmer for at kunne opdage springvis evolution blandt nutidige eksisterende arters egenskaber, i artsgrupper som ikke efterlader fossiler,« forklarer Folmer Bokma, tilknyttet Umeå universitets institut for økologi, miljø og geovidenskab.

I undersøgelsen blev DNA brugt til at klarlægge slægtsforhold mellem arter i et slægtstræ. Derefter benyttede Folmer Bokma statistiske teknikker til at rekonstruere, hvordan udviklingen af egenskaber – som for eksempel kropsstørrelse – er sket.

Komplekse organismer har svært ved at omstille sig

Folmer Bokma analyserede forskellige dyregrupper og egenskaber, inklusiv kropsstørrelse hos fugle og pattedyr.

Fundene tyder på, at ændringer i miljøet kan føre til, at en art dør ud, selv når der er tilstrækkeligt genetisk variation i populationen til, at tilpasning skulle være mulig.

Årsagen til dette, mener Folmer Bokma, er, at mange egenskaber primært er tilpasset andre egenskaber internt i arten – i stedet for at reagere på det eksterne miljø.

»Proteiner i isbjørne er ikke tilpasset til temperaturen på Nordpolen, men til kropstemperaturen, som er 37 grader. Isbjørne har samme kropstemperatur som en kamel i ørkenen – trods uligheder i levemiljø,« påpeger han.

Organismer gennemgår hele tiden naturlig selektion, som øger effektiviteten, som regel ved hjælp af en mere effektiv organisering af kroppen. Men prisen for dette er en mere kompleks og mindre fleksibel organisme, som har sværere ved at tilpasse sig til et ændret habitat.

Derfor udviklede isbjørnen pels

»For at tilpasse kropstemperaturen kræves mange genetiske ændringer samtidigt, som påvirker alle proteiner i den rigtige retning – og det er meget usandsynligt, at dette sker,« argumenterer Folmer Bokma.

»Derfor tilpasser arterne ikke kropstemperaturen til omgivelserne, men isbjørne og kameler har omtrent samme kropstemperatur som alle andre pattedyr.«

Evolutionen bliver da begrænset til egenskaber, som ligger uden for disse ’komplekser’ af gensidig tilpassede egenskaber. Derfor har isbjørne i stedet en tyk, hvid pels, som giver den isolering, der er behov for til en uforanderlig høj kropstemperatur.

© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson