Alt liv er i slekt

Når du har jobber med dette kapitlet, skal du kunne

– forklare hvordan vi kan vite at alt liv på jorda er i slekt og i endring – beskrive hvordan Darwin og Wallace kom fram til evolusjonsteorien – forklare hvordan naturlig utvalg gjør arter tilpasset det miljøet de lever i – gjøre rede for hvordan ulike observasjoner og funn styrker evolusjonsteorien – og gi noen eksempler

Før du leser Hva er kjennetegn på liv? Alt liv er i slekt Livet på jorda er fantastisk variert – fra ørsmå bakterier som kun lever noen få minutter, til gigantiske hvaler som lever i mer enn hundre år. Det enorme mangfoldet av liv på jorda har likevel flere grunnleggende likheter. Alle organismer er bygd opp av en eller flere celler, og de har arvestoff (DNA) som bringer egenskapene deres videre fra generasjon til generasjon. De mange fellestrekkene for alt liv på jorda tyder på at alle arter er i slekt og har utviklet seg fra et felles utgangspunkt.Vurderingseksemplar

At alt liv er i slekt, ble foreslått av Charles Darwin på midten av 1800- tallet. Han tegnet en modell for å vise hvordan arter er i slekt og at de har en felles stamform.

Vi skal se nærmere på denne utviklingen av livet på jorda som vi kaller evolusjon, og den naturvitenskapelige teorien som forklarer hvordan utviklingen skjer. Men først skal vi ta et blikk 3,5 milliarder år bakover i jordas historie.

Tidslinjen viser når ulike livsformer dukker opp. Tallene viser antall år bakover i tid og er basert på fossilfunn.

De første organismene

De aller første organismene på jorda var encellede organismer uten cellekjerne. De levde i havet for omtrent 3,5 milliarder år siden og dominerte på jorda i nesten 2 milliarder år før det utviklet seg en cellede organismer der arvestoffet var beskyttet i en cellekjerne. Å være en encellet organisme kan ha noen fordeler, noe bakteriene og encellede dyr og alger er bevis på. Men flere celler som samarbeider, gir også mange fordeler. I en flercellet organisme kunne celler utvikle seg til å utføre ulike oppgaver i organismen, som bevegelse, sansing, fordøyelse og formering, og disse cellene dannet vev og organer. I havet ble det med tiden utallige flercellede livsformer i alle størrelser og fasonger, og noen organismer beveget seg etter hvert opp på land. På land varierte miljøet veldig. For eksempel var det store forskjeller i temperatur og fuktighet fra sted til sted, og artene som utviklet seg på land, tilpasset seg de ulike forholdene. Jorda blir til De første cellene med cellekjerneDe første encellede organismeneBakterier med fotosynteseOksygeninnholdet i atmosfæren økerCeller med cellekjerne utvikler seg til soppceller, dyreceller og planteceller500 millioner år:De første landlevende organismene900 millioner år:De første flercellede organismene400 millioner år:Insekter og dyr med fire lemmerVurderingseksemplar

4,5 4 3,5 3 2,5

Milliarder år

De første pattedyrene

150

Millioner år

100 2 1,5 1 0,5 0

De første primatene“Ida”

50 300 000 år:Mennesket

0

I dag

Utvikling av plante- og dyreceller

Noen av de første, encellede organismene på jorda utviklet evnen til å drive fotosyntese. Dermed kunne de utnytte energien i sollyset til å produsere glukose slik at de fikk energi til livsprosessene. Disse organismene klarte seg bra og formerte seg raskt, og siden det blir dannet oksygen i fotosyntesen, ble det etter hvert store mengder oksygen i atmosfæren. Noen organismer tålte ikke den høye konsentrasjonen av oksygen og døde ut, mens andre klarte å utnytte oksygenet til å bryte ned energirik glukose og frigjøre energi – de hadde en form for celleånding. De første encellede organismene som hadde celleånding, hadde ikke cellekjerne. Noen av disse cellene invaderte celler med cellekjerne og var opphavet til strukturer som vi i dag kjenner som mitokondrier. Slik startet utviklingen av dyre cellene. Noen celler med mitokondrier inngikk etter hvert et samarbeid med encellede organismer som hadde fotosyntese. Disse utviklet seg så til det vi i dag kjenner som kloroplaster. Dermed kunne cellene både skaffe seg næring gjennom foto syntesen og utnytte denne næringen i celleåndingen. Slik startet utviklingen av planteceller. PlantecelleBakterie med fotosyntese Bakterie med celleånding VurderingseksemplarDe første bakteriene Celle med cellekjerne

Utviklingen av dyre- og planteceller i havet

Dyrecelle

Slektstre – en modell

Utviklingen fra de første encellede organismene til dagens enorme mangfold av ulike arter har tatt milliarder av år, og både utdødde og nålevende arter er en del av livets historie. Den store variasjonen i arter på jorda er det vi kaller biologisk mangfold. Menneskene er kun én av mange millioner unike arter som lever på jorda i dag.

For å få en oversikt over de mange ulike artene som har levd og lever i dag, og hvordan de er i slekt, trenger vi en modell. Den vanligste modellen likner et tre med stammer og greiner og kalles derfor et slektstre. Ytterst på tuppene av greinene befinner dagens liv seg. Beveger vi oss innover på greinene beveger vi oss bakover i tid. Når vi møter på en forgreining, viser dette at det har blitt dannet en ny art. Greiner nær hverandre er nærmere i slekt enn greiner langt fra hverandre. Stammen på treet viser at alle arter har en felles stamform. Det er flere måter å framstille et slektstre på. Noen ser ut som virkelige trær, mens andre blir mer skjematisk framstilt. Sammenlikn dette slektstreet med modellen Darwin tegnet. Ser du noen likheter?

Dette enkle slektstreet viser at artene A, B og C har utviklet seg fra en felles stamform. Artene A og B har utviklet seg videre fra en felles stamform og er nærmere i slekt med hverandre enn med art C. Felles stamform for A og B

Artsdannelse Felles stamform Artsdannelse for A, B og C Bakover i tid

Art A Art B Art C Primatene – menneskets slektninger Det moderne mennesket utviklet seg i Afrika for rundt 300 000 år siden og er en relativt ung art på jorda. Slektstreet nedenfor viser at vi mennesker tilhører primatene – en gruppe pattedyr som blant annet omfatter alle arter av aper. Forskere har funnet ut at bare noen få prosent av menneskets DNA er forskjellig fra DNA-et til vår nærmeste slektning sjimpansen. Slekts-Vurderingseksemplar treet viser dette ved at greinene sitter nær hverandre, og for 6–7 millioner år siden delte vi en felles stamform med sjimpansene.

Slektstreet til noen av dagens primater. Den første forgreiningen vi møter når vi beveger oss innover vår egen grein, er en felles stamform som vi deler med de to sjimpanse artene. Felles stamform Mennesket

Sjimpanse

Dvergsjimpanse

Gorilla

Orangutang

Gibboner

Finn svar – slektstre Se på slektstreet til noen av dagens primater og finn ut hvilke som er mest i slekt med hverandre. Hvem er men nesket mest og minst i slekt med?

Primatene har en rekke likhetstrekk. Øynene peker framover og gir et godt dybdesyn, de har to armer og to bein istedenfor fire bein som de fleste andre pattedyr, og de har hender og føtter istedenfor poter og negler istedenfor klør. I tillegg har alle primater mulighet til å gripe tak i trær og redskaper med hender og føtter. Men selv om mennesket har gripehender, har vi ikke evnen til å gripe med føttene på samme måte som de andre primatene, som lever store deler av livet i trærne. I dag er det kun én menneskeart som lever på jorda – Homo sapiens. Andre arter – for eksempel Homo neanderthalensis – neandertalerne – døde ut for omtrent 30 000 år siden. Forskere antar at Homo sapiens utkonkurrerte neandertalerne, blant annet ved å utvikle redskaper, språk og et avansert sosialt liv.

Navn på arter

Alle arter har et todelt latinsk navn – det første for slekt, det andre for art. Det var Carl von Linné (1707–1778) som lagde systemet, og vi bruker det også i dag til å navngi nye arter som blir kjent. Linné ga det moderne mennesket navnet Homo sapiens som betyr «det vise mennesket».

Homo sapiens og Homo neanderthalensis levde side om side i mer enn 150 000 år, og nylig fant fors kere ut at dagens mennesker har arvestoff, DNA, som stammer fra Vurderingseksemplar neandertalerne. Det betyr at sapiens og neanderthalensis kunne få barn sammen.

De latinske navnene til bringebær (Rubus idaeus) og bjørnebær (Rubus fruticosus) viser at de tilhører samme slekt.