Maðurinn

Þróunin snýr við

Við sjáum þróun yfirleitt fyrir okkur sem sífellt áframhaldandi ferli þar sem lífverur ná æ hærra þróunarstigi. Hvað eigum við að segja þegar skyndilega birtast frumstæð einkenni sem ekki hafa sést í milljónir ára? Er þetta tilviljunarkennd vansköpun eða geta slík fyrirbrigði veitt okkur dýpri innsýn í þróunarsöguna?

BIRT: 04/11/2014

Árlega enda um 20.000 höfrungar og grindhvalir á matarborði Japana.

 

Hvalavöður eru reknar upp á grynningar þar sem hvalirnir eru skornir og kjötið fer síðan í kæliborð verslana.

 

Vorið 2006 komst þó einn stakur höfrungur, nánar tiltekið stökkull, hjá þessum örlögum. Það var þó ekki vegna þess að smáhvalnum tækist að stinga af, heldur fyrir þá sök að fiskimennirnir tóku eftir að eitthvað var athugavert við þetta tiltekna dýr.

 

Auk bakugga, sporðs og bægslana tveggja sem tegundinni er eðlilegt að hafa, var þessi tiltekni hvalur einnig með tvo afturlimi, sem sagt bægsli rétt framan við sporðinn.

 

Fyrstu viðbrögð gætu auðvitað verið þau að hér sé um að ræða vansköpun fyrir einhverja tilviljun, en vísindamennirnir líta þetta mál allt öðrum augum.

 

Það er almennt viðurkennt að hvalir séu komnir af ferfættum landdýrum og einkum í stærri tegundum er enn að finna smávægilegar leifar afturlimanna í formi lítilla beina sem sitja djúpt inni í skrokknum.

 

Af steingervingum má einnig ráða að á frumstæðum hvölum voru afturfætur, eða bægsli að aftanverðu. Hvað var það þá sem japanskir veiðimenn fundu 2006? Smáhvalur af fornri tegund eða einstaklingur sem af einhverjum ástæðum hafði tekið á sig forna mynd?

 

Væri hér um alveg einstakt tilvik að ræða, yrði það að líkindum ekki skilið öðruvísi en sem tilviljun, en slík tilvik eru fjarri því að vera einstök og einangruð.

 

Annað dæmi –svo við höldum okkur við hvali í bili – var hnúfubakur sem veiddist 1919 utan við Vancouver í Kanada.

 

Á honum voru ekki aðeins afturbægsli heldur líktust þessir afturlimir mjög fótum. Þeir voru meira en metri að lengd og í þeim fundust viðeigandi bein, bæði lærleggur og sköflungur.

 

Slíkur viðsnúningur til fyrra þróunarstigs kallast áalíking eða „atavismi“.

 

Fyrirbrigðið er þekkt meðal ýmissa dýrategunda.

 

T.d. kemur fyrir að folöld fæðist með fleiri hófa en einn og meðal manna eru til dæmi þess að börn fæðist með rófu.

 

Áalíking hefur verið þekkt öldum saman og þótt menn hafi að vísu ekki tekið að gera sér í alvöru grein fyrir ástæðunum fyrr en undir lok 20. aldar, hefur það ekki komið í veg fyrir að fjölmargir vísindamenn hafi skýrt og nýtt sér fyrirbrigðið bæði í pólitísku og félagslegu tilliti.

 

Upp úr 1880 notfærði ítalski læknirinn Cesare Lombroso áalíkingu sem skýringu á glæpahneigð.

 

Hann taldi að eðli og atferli glæpamanna væri frumstæðara en hjá „eðlilegu“ fólki.

 

Þetta áleit hann ástæðu þess að glæpamenn sæju ekkert athugavert við að fremja morð eða önnur illvirki „sem meðal dýra eru eðlilegur þáttur í tilverunni.“

 

Cesare Lombroso varði líka miklum tíma til að rannsaka útlit glæpamanna til að komast að því hvort unnt væri að segja fyrir um hvort ákveðinn einstaklingur væri glæpamaður eða ætti fyrir höndum að feta þá braut.

 

Einkenni á borð við afturhallandi enni, langa handleggi og öfugt bit, hafa iðulega verið notuð sem sönnun fyrir glæpahneigð. Ámóta röksemdir hafa verið notaðar við kynþáttahreinsanir og sem ástæða til ófrjósemisaðgerða á fólki sem ekki var talið æskilegt að eignaðist afkomendur.

 

Börn fæðast með rófu

 

Þótt áalíking hafi í tímanna rás verið notuð sem röksemd til að réttlæta ýmsar vafasamar aðgerðir, hefur þetta fyrirbrigði í rauninni heilmikið vísindalegt gildi.

 

Með athugun á áalíkum einstaklingum er unnt að öðlast mikla vitneskju varðandi það hvað veldur þróuninni ásamt því að skýra hvernig á því stendur að slíkir einstaklingar skuli yfirleitt geta orðið til.

 

Þróunin hefur í sjálfu sér enga ákveðna stefnu og því er líka á vissan hátt þýðingarlaust að tala um áalíkingu sem skref aftur á bak.

 

Þróunin ræðst af því umhverfi sem tegundin býr við, svo sem loftslagi, fæðuframboði og samkeppni við aðrar tegundir. Eiginleikar eða einkenni verða ekki til í einu stóru stökki frá engu og upp í t.d. fullþroskuð bægsli.

 

En þegar eiginleikinn er til orðinn á annað borð á hefðbundinn, þróunarsögulegan hátt, sem sagt í mörgum, smáum áföngum, og er þannig til fullþróaður í lífverunni, þarf á hinn bóginn ekki mikið til að fjarlægja hann eða endurheimta. Tilurð eiginleika og þroski ákveðinna líkamshluta stjórnast af miklum fjölda erfðavísa, sem m.a. kveikja eða slökkva á þroskaferlinu.

 

Ef kveikihnappurinn virkar ekki, er eiginleikinn skyndilega ekki lengur til. Þetta virkar líka á hinn veginn. Ef slökkvarinn virkar ekki, þroskast kannski líkamshluti sem ekki ætti að gera það, eða þá að líkamshluti sem ætti að vera horfinn fyrir fæðingu er enn til staðar.

Hjá mönnum myndast stutt rófa á fósturskeiði. Undir venjulegum kringumstæðum hættir hann að vaxa eftir nokkurn tíma og tekur þess í stað að rýrna.

 

Þessu stýra erfðavísar og rófuliðirnir renna að lokum saman og mynda rófubeinið. Ef erfðavísirinn, sem á að stöðva þennan vöxt, virkar ekki rétt, fæðist barnið með rófu. Í sumum börnum er þessi rófa eiginlega ekki annað en húð og fituvefur en í öðrum börnum geta bæði rófuliðir og vöðvar verið hreyfanlegir. Það er án efa arfur frá forfeðrum okkar meðal apa.

 

Hér er við hæfi að taka samlíkingu við tölvur. Þegar skrá á diski er eytt, hverfur hún yfirleitt ekki. Til að byrja með er aðgangi að henni bara lokað og það er ekki fyrr en annað efni er skrifað ofan í skrána, sem hún hverfur endanlega. Svipuðu máli gegnir um erfðavísa. Þótt ekki sé lengur unnt að kveikja á þeim – eða eigi ekki að vera hægt – eru þeir engu að síður afritaðir í hvert sinn sem fruma skiptir sér eða lífvera fjölgar sér. Af því leiðir að þessir erfðavísar gætu af einhverjum ástæðum orðið virkir á ný. En við hvaða aðstæður?

 

Almennt ganga vísindamennirnir út frá því sem gefnu að náttúran geymi ekki það sem aldrei þarf að nota. Kannski væri þó öllu réttara að segja að náttúran geymi reyndar ýmislegt sem ekki þarf að nota í augnablikinu, meðan varðveislan er ekki neinum erfiðleikum háð – og hver veit nema nota mætti þetta einhvern tíma síðar.

 

Fornir eiginleikar á lager

 

Erfðaefni geymist furðu vel.

 

Fræg rannsóknastofutilraun, sem fyrst var gerð 1980 og hefur síðan margoft verið endurtekin, sýndi að unnt er að vekja sofandi erfðavísa.

 

Tilraunin byggðist á þeirri kenningu að fuglar væru komnir af skriðdýrum og að elstu þekktu fuglar, svo sem fornfuglinn Archaaeopteryx, hafi haft tennur, sem minntu á tennur skriðdýra. Fuglar nútímans hafa að sjálfsögðu allir tannlausan gogg. En engu að síður tókst vísindamönnunum að koma vef í goggi hænuunga til að þroska tennur sem reyndust nauðalíkar tönnum alligatora.

 

Geti uppskrift að tönnum varðveist ónotuð svo lengi – það eru að líkindum 50 – 100 milljónir ára síðan fuglar misstu síðustu tennurnar – eru tæpast nein takmörk fyrir því hvað mögulega gæti leynst í frumum lífvera. Þetta er líklegasta skýringin á fyrirbrigði sem margir vísindamenn á sviði erfða- og þróunarfræða hafa lengi undrast, nefnilega því mikla magni erfðaefnis í genamenginu sem ekki virðist vera notað. Í mörgum tilvikum getur þetta verið allt upp í 90% alls erfðaefnis í frumukjarnanum.

 

Kannski liggur í rauninni megnið af þróunarsögu lífverunnar þarna geymt – mikill fjöldi gamalla uppskrifta að eiginleikum og líkamshlutum sem ekki eru lengur notaðar, en aldrei hefur verið fleygt.

 

Þetta gæti líka skýrt það merkilega fyrirbrigði að í þróunarsögu ýmissa dýra má sjá að þau hafa glatað og síðan endurheimt ákveðna eiginleika, jafnvel hvað eftir annað. Þannig hefur heil ætt skordýra sem nefnist förupinnar margoft misst vængina og síðan þróað vængi á ný. Þannig gætu fjölmargar lífverur hafa náð að lifa af miklar umhverfisbreytingar. Eiginleiki sem skyndilega var þörf fyrir, var þegar til á lager og ekki þurfti annað en að finna hann og virkja.

 

Áalíking veitir mörg svör

 

Áalíking hefur gjarna verið talin afar sjaldséð fyrirbrigði, sem aðeins birtist örstöku sinnum og með löngu millibili hjá ákveðinni tegund, en í raun gæti þetta verið miklu algengara. Það gæti vel hugsast að áalíking hafi einmitt drifið þróunina áfram í þeim stóru stökkum, sem orðið hafa þegar dýr hafa numið ný lönd og síðan skipst í margar tegundir á örfáum milljónum ára.

 

Í þessu sambandi hafa vísindamennirnir líka velt fyrir sér hvort velgengni mannsins sem tegundar, kunni að eiga einhverja rót að rekja til áalíkingar. Eins og fram hefur komið geymir erfðamengi mannsins gríðarmikið af óvirku erfðaefni og eins og sést á því að stöku börn skuli fæðast með rófu, getur áalíking auðveldlega átt sér stað hjá mönnum. Það má vel hugsa sér að skýringuna á uppruna mannsins og þróun megi lesa úr þessu óvirka erfðaefni.

 

Forn-grískir heimspekingar héldu því fram að til þess að öðlast fullan skilning á heiminum og umhverfi sínu, þyrftu menn fyrst að öðlast fullkominn skilning á sjálfum sér. Kannski höfðu þeir enn meira til síns máls en þá óraði fyrir.

Lifandi Saga

Að sjá fangana var áfall: Hermenn grétu

Náttúran

Ljós ruglar viðbrögð skordýranna

Náttúran

Ljós ruglar viðbrögð skordýranna

Jörðin

Maðurinn hefur breytt möndulhalla jarðar

Jörðin

Maðurinn hefur breytt möndulhalla jarðar

Náttúran

Hversu lengi getur könguló lifað af í ryksugupokanum?

Maðurinn

Líkami þinn lifir eftir dauðann

Maðurinn

Hvers vegna þola sumir ekki kóríander?

NÝJASTA NÝTT

Alheimurinn

Þrisvar sinnum stærra en Everestfjall: Goshalastjarna gæti brátt sést á himni í fyrsta sinn í 70 ár

Tækni

Dulkóðaður gjaldmiðill: 7 atriði sem þú ættir að vita um rafmynt 

Menning

Af hverju fengu inúítar ekki skyrbjúg?

Lifandi Saga

Fjórir kvillar sem bóluefni hafa knésett

Menning og saga

Frumstæð manntegund jarðsetti hina látnu

Maðurinn

Vísindamenn endurnýja hárvöxt á músum

Lifandi Saga

Nanjing harmleikurinn verri en hin versta martröð

Maðurinn

3 ókostir við greind

Jörðin

Ný NASA-flugvél á að minnka losun í flugi

Náttúran

Eitruðustu efni veraldar

Alheimurinn

Þrisvar sinnum stærra en Everestfjall: Goshalastjarna gæti brátt sést á himni í fyrsta sinn í 70 ár

Tækni

Dulkóðaður gjaldmiðill: 7 atriði sem þú ættir að vita um rafmynt 

Menning

Af hverju fengu inúítar ekki skyrbjúg?

Lifandi Saga

Fjórir kvillar sem bóluefni hafa knésett

Menning og saga

Frumstæð manntegund jarðsetti hina látnu

Maðurinn

Vísindamenn endurnýja hárvöxt á músum

Lifandi Saga

Nanjing harmleikurinn verri en hin versta martröð

Maðurinn

3 ókostir við greind

Jörðin

Ný NASA-flugvél á að minnka losun í flugi

Náttúran

Eitruðustu efni veraldar

Fáðu aðgang að vÍSINDI.IS

Ókeypis í 2 vikur!

 

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

 

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Maðurinn

Svefnleysi skaðar þarmana

Maðurinn

Svefnleysi skaðar þarmana

Lifandi Saga

Hvert flúðu spænskir Gyðingar?

Lifandi Saga

Hvert flúðu spænskir Gyðingar?

Maðurinn

Rannsókn: Greinileg merki um framhjáhald.

Lifandi Saga

Þess vegna trúa milljónir á mýtuna: Barnaníðingar djöfulsins 

Vísindamenn

Stærðfræðisnillingur fann upp tölvuna

Heilsa

Þess vegna ættir þú alltaf að setja klósettlokið niður áður en þú sturtar

Vinsælast

1

Menning

Af hverju fengu inúítar ekki skyrbjúg?

2

Maðurinn

Líkami þinn lifir eftir dauðann

3

Maðurinn

Þessir einstaklingar eru í minni hættu á að greinast með heilabilun

4

Maðurinn

3 ókostir við greind

5

Náttúran

Hversu lengi getur könguló lifað af í ryksugupokanum?

6

Náttúran

Topp 5: Af hvaða dýrum er mestur fjöldi?

1

Menning

Af hverju fengu inúítar ekki skyrbjúg?

2

Maðurinn

Þessir einstaklingar eru í minni hættu á að greinast með heilabilun

3

Maðurinn

3 ókostir við greind

4

Náttúran

Topp 5: Af hvaða dýrum er mestur fjöldi?

5

Lifandi Saga

Nanjing harmleikurinn verri en hin versta martröð

6

Náttúran

Eitruðustu efni veraldar

Tækni

100 milljónir hafa kosið: Hér eru hin sjö nýju undur veraldar 

Lifandi Saga

Hvenær voru fóstureyðingar gerðar frjálsar í Bandaríkjunum?

Maðurinn

Hvers vegna þarf eldra fólk minni svefn?

Lifandi Saga

Fjöldamorðin í Katyn: Stalín hugðist brjóta Pólverja á bak aftur

Náttúran

Af hverju límist lím ekki við innra byrði túbunnar?

Maðurinn

Vísindamenn hafa komist að rót mannvonskunnar: Fræðist um verstu hliðar ykkar

Lifandi Saga

Refsiföngum í síðari heimsstyrjöldinni fórnað 

Maðurinn

Af hverju eiga karlmenn auðveldara með að fá fullnægingu en konur?

Maðurinn

Leiðbeiningar um uppeldi: Reiðilestur veldur niðurbroti í heila

Maðurinn

Hvernig er best að fara á klósettið?

Maðurinn

Auðmaður vill drekka úr æskubrunninum

Maðurinn

Þess vegna þyngist þú með aldrinum

Þrisvar sinnum stærra en Everestfjall: Goshalastjarna gæti brátt sést á himni í fyrsta sinn í 70 ár

Þú munt líklega geta séð þessa gríðarstóru halastjörnu þjóta framhjá okkur með berum augum. Hér er það sem þú þarft að vita.

Alheimurinn

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.690 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.