Evolutionens mekanismer
Vad är evolution?
Evolution är utvecklingen av livet på jorden.
Denna process påbörjades för miljarder år sedan och fortsätter än idag.
Evolutionen förklarar hur utvecklingen av den enorma mångfalden av liv är möjlig.
Den visar oss hur primitiva protozoer (urdjur) kunde övergå i alla de miljoner arter som finns idag.
Evolution är alltså svaret på frågan vi alla ställt oss när vi ser en tax och en Grand Danois tillsammans:
Hur är det möjligt för anfäder att ha ättlingar som är så olika dem själva till utseende?
När vi besvarar frågan koncentrerar vi oss på djuren, och utelämnar andra livsformer, som svampar och växter.
Den första frågan är därför: hur kan ett djur utvecklas till en helt ny djurart?
Men först en snabb fråga: vad exakt är en "art"?
En art är en grupp av djur med möjlighet att skaffa avkomma med varandra,
Och där avkomman också har möjlighet att i sin tur föröka sig.
För att bättre förstå svaret behöver vi titta närmare på följande punkter:
Att alla levande varelser är unika, något som garanteras av överproduktion av avkomma och ärftlighet,
Och som en andra punkt: urval
Vi börjar med unikheten. Alla varelser som finns är unika, vilket är nödvändigt för evolutionen.
Individer av en art kan likna varandra väldigt mycket till utseendet-
-men de har alla lite olika särdrag och egenskaper
De kan vara något större, fetare, starkare eller skalligare än sina artfränder.
Så vad beror då skillnaderna på? Låt oss ta en närmare titt på en varelse
Varje varelse är uppbyggd av celler. Dessa celler har en cellkärna
Cellkärnan innehåller kromosomer och kromosomerna innehåller DNA.
DNA består av olika gener och dessa gener är livets informationsbärare.
De innehåller anvisningar och kommandon för cellerna och avgör de egenskaper som levande djur har.
Och det är just detta DNA som är unikt för varje varelse
Det är skiljer sig något från individ till individ, och därför har var och en lite olika kännetecken.
men hur skapas den enorma bredden i DNA?
En avgörande faktor är överproduktionen av avkomma.
Vi kan i naturen iaktta hur djur producerar långt mer avkomma än som är nödvändigt-
-för artens överlevnads skull, vilket får till följd att en stor del av avkomma dör tidigt
Ofta blir det rentav mer avkomma än livsmiljön klarar
Det är en faktor som leder till ökad mångfald inom en art
Ju mer avkomma som produceras, desto flera små, små skillnader uppstår.
Och detta är vad naturen vill ha: så många små skillnader som möjligt
Den näst största anledningen till att individer är unika återfinns i själva ärftligheten
"Ärftlighet" betyder för övrigt att föra DNA vidare till avkomman
Två mycketintressanta faktorer är verksamma i denna process: omkombinering och mutation
Omkombinering är en slumpvis blandning av DNA mellan två varelser
När två varelser blir kära och parar sig, omkombineras deras genuppsättningar två gånger.
Den första gången gör de det var för sig, när de framställer könsceller - det vill säga spermier och ägg
Könscellerna tar hälften av generna och blandar dem
Den andra omkombineringen sker när en hane befruktar en hona
Föräldrarna överför 50% av sin DNA, med andra ord, 50% av sina unika egenskaper
Dessa omkombineras, blandas och resultatet är ny avkomma.
Denna avkomma har en slumpmässig blandning av DNA, och därför drag och egenskaper av båda sina föräldrar
Det ökar mångfalden och skillnaden inom en art än mer-
-men mutationer är också viktiga för evolutionen.
Mutationer är slumpvisa förändringar i själva DNA
De kan också beskrivas som "kopieringsfel" i DNA-
orsakade av gifter eller andra kemiska substanser, eller av radioaktivitet
En mutation är när en del av DNA förändras
Dessa förändringar är ofta negativa och kan resultera i sjukdomar som cancer
Men de kan också ha neutrala eller positiva effekter
Som den blåa ögonfärgen hos människor, vilken är en sådan slumpmässig mutation.
Hursomhelst måste en mutation påverka en könscell det vill säga en spermie eller en äggcell-
eftersom bara DNA:t i könscellerna överförs till avkomman
Det är också en anledning till att vi skyddar våra könsorgan vid röntgenundersökningar, medan andra delar av kroppen inte är i riskzonen
För att sammanfatta: i ärftlighetsprocessen överför varelser egenskaper och drag till avkomman
Omkombinering och mutationer ändrar DNA så att varje barn blir olikt sina syskon-
och får en slumpmässig blandning av föräldrarnas egenskaper
Nyckelordet här är: slumpvis.
Alla dessa processer bygger på slumpen.
Slumpvisa omkombineringar och mutationer resulterar i individer med slumpvisa blandningar av egenskaper-
vilka i sin tur blandar dessa slumpvisa och för dem vidare.
Men hur kan så mycket vara lämnat åt slumpen, när allt liv är så perfekt anpassat till sin omgivning?
Till exempel vandrande pinnar, kolibrier, och marulken?
Svaret ligger i den andra punkten: urvalet
Varje individ genomgår en process av naturligt urval.
Som vi sett skiljer sig alla individer något från sina artfränder.
och det finns en rik variation inom arten.
Miljön har påverkan på levande varelser. Dessa så kallade urvalsfaktorer innefattar:
rovdjur, parasiter, djur av samma art, gifter, förändring av livsmiljön eller klimatet
Utval är en process som varje individ är utsatt för
Alla varelser har en unik blandning av egenskaper
Denna blandning hjälper dem att överleva i miljön. Eller inte, vilket kan vara fallet.
Den med en olämplig blandning kommer väljas bort från miljön.
De med rätt blandning överlever, och kan föra vidare dessa nu förbättrade egenskaper
Det är därför mångfald är så viktigt
Det är därför varelser anstränger sig mycket för att producera så olika avkomma som möjligt
De ökar sannolikheten för att åtminstone någon i avkomman klarar sig genom naturens utvalsprocess
De maximerar chansen för överlevnad.
Ett bra exempel på detta hittar vi i en grupp finkar som bor på en ö långt bort.
De tillhör några vetenskapsvärldens mest berömda djur-
och är kända som darwinfinkar, efter deras upptäckare, Charles Darwin. Det här är berättelsen om finkarna:
För några hundra år sedan blåstes en liten grupp finkar till Galapagosöarna, mitt i Stilla havet, troligen av en stor storm.
Finkarna befann sig i en miljö som var helt ny för dem,-
ett riktigt finkparadis: mat i överflöd och inga rovdjur
De förökade sig snabbt och i stort antal. Snart formligen böljade öarna av finkar.
Det innebar att mattillgången gradvis minskade.
Finkparadiset hotades av svält och finkvännerna blev konkurrenter.
Det var här urvalet ingrep.
Deras individualitet och små skillnader, i det här fallet något olika utformade näbbar,
innebar att vissa fåglar kunde undvika konkurrensen med andra finkar.
Näbben hos somliga finkar passade bra för att gräva efter maskar
Andra finkar kunde använda sin näbb för att bättre dela frön
Därmed valde finkarna ut ekologiska nischer. I nischerna var de skyddade från alltför långt gången konkurrens
Inom kort parade det sig huvudsakligen med andra finkar inom samma nisch.
Under generationernas lopp förstärktes dessa individuella egenskaper-
-vilket möjliggjorde för finkarna att framgångsrikt nyttja sina nischer
Skillnaderna mellan mask-grävare och frö-delare blev så stora-
att de inte längre kunde para sig med varandra. Följden blev att olika arter bildades.
Idag lever 14 olika finkarter på Galapagos-öarna.
Alla härstammar från samma grupp strandsatta finkar.
Så här skapas nya arter genom evolution:
genom att unika individer möts,
genom överproduktion av avkomma,
omkombinering och mutationer i arvsmassan-
och slutligen, genom naturligt urval.
Varför är då detta så betydelsefullt?
Det förklarar livets mångfald och varför allt levande är så perfekt anpassat till sin livsmiljö.
Men det berör oss också personligen.
Varje person är resultatet av 3,5 miljarder år av evolution - du själv inräknad.
Dina förfäder kämpade och anpassade sig för att överleva.
Överlevnad var något högst ovisst.
Om vi betänker att 99% av alla arter som levts är utrotade-
så kan du se dig själv som en del av en riktig framgångssaga.
Dinosaurierna är borta, men du lever och kan titta på den här videon-
eftersom du är otroligt speciell, precis som alla andra varelser som existerar idag-
omöjlig att återskapa och unik i universum.