Timingen af mutationer er afgørende

Naturlig selektion

Positive mutationer har ingen værdi uden den naturlige selektion. Den vil vi alligevel ikke gå så meget i dybden med her, men koncentrere os om mutationerne, da det er dem der skaber forandringerne. Naturlig selektion er den lidt udefinerlig kraft som udvælger de bedst tilpassede variationer. Darwin brugte ikke eksempler fra naturen til at beskrive naturlig selektion. I stedet brugte han sit kendskab til avl af især duer. Ved avl udvælger mennesket de bedst ønskelige variationer. De udvælges efter kriterier som farvetegning, størrelse og temperament som tilfredsstiller idealet hos avleren. I naturen er avleren udskiftet med naturlig selektion, og kriteriet for udvælgelse er ene og alene at kunne få mere afkom i sidste ende. I lyset af evolutionsteorien fokuseres der meget på udvælgelsen af de bedst tilpassede, men en langt vigtigere funktion er at frasortere de mindre egnede med sygdom og genetiske defekter, så de ikke “forurener” populationen.

Som vi så det med vores brune harer fra før, der kunne mutere til at blive hvide i et sneklædt miljø, så er timingen afgørende. Det hjælper ikke at få en positiv mutation hvis den først vil være positiv om en million år når miljøet har ændret sig. Hvis man lægger et krav om den rette timing til de andre spinkle sandsynligheder for at få en positiv mutation, så er chancerne ikke store. Det problem har flere evolutionister forsøgt at omgå ved at foreslå at mutationer kan gemmes til senere brug. Og den snak kan der måske være en god portion fornuft i, for vi finder fx hos mennesket DNA-sekvenser man kalder introns som bliver klippet fra inden de bliver oversat til proteiner i kroppen. De udgør 90% af vores arvemateriale, og måske kunne der ligge et pulterkammer af mutationer gemt her til brug på det rette tidspunkt24 .

Gener kunne fx ligge i dvale ved at være blevet inaktiveret ved inversion. Det betyder ganske enkelt at genet er vendt om og ikke kan læses før det igen muterer og vender rigtigt. Det kan også være et gen som er blevet blokeret ved at der er klippet en anden DNA-sekvens ind i det. Forsvinder det blokerende stykke, vil genet fungere igen. Lidt ligesom en klapstol som venter på at blive slået ud og taget i brug.

Problemet med den idé er at alt således kan blive gemt – også det altoverskyggende flertal af negative mutationer. Der kan ikke sorteres i pulterrummet, for den naturlige selektion sorterer kun på de mutationer som er aktive. Den naturlige selektion virker også kun på den samlede sum af positive og negative mutationer: Er der to positive mutationer og fem millioner skadelige, vil det betyde en meget negativ fitness, og så vil organismen være bedre tjent med slet ikke at have gemt nogen mutationer. Vi kender heller ikke til en mekanisme som kan gemme de gavnlige mutationer – og tage dem frem igen og inkludere dem i det aktive DNA.

Mange variationsmuligheder

Vi kan ikke forvente at der ligger funktionelle (ikke-afprøvede) gener i vores DNA som pludselig går ind og varetager en ny funktion. Indvendingen vil måske være at vi faktisk finder gener fra tidernes morgen som igen viser sig at være nyttige. Men det er funktionelle gener. Vi finder dem i store tal når vi finder dem (op imod 1000), og det tyder på at der

24 Introns ved vi meget lidt om: Nogle sekvenserne bærer ikke information, men vi véd til gengæld med sikkerhed at andre gør. Det er også sandsynligt at introns har ukendte funktioner i cellen.

ikke er tale om en enkelt positiv mutation som er gemt, men en variation som tidligere har været vidt udbredt i en population. Jo flere der er, jo længere tid kan de bevares i populationen. Nogle af de slumrende variationer vil give en øget fitness i dag, mens andre ikke vil. Måske skal der kun en inversion til for at tænde dem igen. Interessant i sig selv, men det er ikke variationer som spiller en rolle som tilfældig variation og dermed ikke et redskab for evolutionen.

Et af de få praktiske eksempler vi har på at en positiv variation er slået igennem, påstås at være birkemåleren. Kort fortalt går beretningen ud på følgende: I 1700-tallets England var der en stor population af natsværmeren birkemåler med stor overvægt af de lyse former som man påstod kunne skjule sig på træstammer dækket af lyst lav. Der fandtes også en mørk form som udgjorde 1-2% af den samlede population. I 1800-tallet kom industrialiseringen, og især afbrænding af kul ødelagde de lyse laver, og stammerne blev mørke. Nu var det ikke længere en positiv variation at være lys, men den mørke form som hidtil havde været en negativ variation, tog til i antal. Forklaringen gik på at den var godt tilpasset til det nye miljø. I 1960’erne aftog forureningen igen, og de lyse former havde igen højere fitness og steg derfor i antal.

Beretningen her fremføres som et eksempel på evolution, men er vel snarere et eksempel på naturlig selektion, for det beretter ikke om hvordan de to variationer er opstået – kun at den procentvise fordeling af de to varianter har ændret sig i samspil med miljøet.

Nu holder eksemplet sig desværre mere til det pædagogiske end til sandheden. Hele historien bør du læse om i Origo nr. 9525 , for med til historien hører at birkemåleren sandsynligvis slet ikke slår sig ned på stammerne af træerne, og resultaterne viser sig at være opnået ved subjektive fremgangsmåder. Til dem der foretrækker den lange version, kan vi anbefale Judith Hoopers bog Of Moths and Men der indeholder et meget spændende videnskabshistorisk portræt af Kettlewell som står bag de vigtigste undersøgelser af birkemåleren26 .

Der er forskel på evolution

Man kan med fordel skelne mellem mikro- og makroevolution.

Mikroevolution: Ifølge min definition er mikroevolution ændringer hvor der ikke tilføres afgørende ny information til populationerne. Det være sig fx harerne der bliver hvide hvis genet for den brune farve bliver slukket eller ødelagt; variationen af de mange hunderacer vi kender osv. Det er også inden for mikroevolutionen vi finder eksempler på at bakterier udviser resistens over for antibiotika og insekter bliver resistente over for sprøjtemidler. Med til begrebet mikroevolution hører også opståen af nye arter hvor det oftest drejer sig om variationer som beror på rekombination af eksisterende gener, men ikke hvor nye komplekse strukturer bliver dannet. Der er ingen grund til at betvivle at mikroevolution finder sted.

Makroevolution derimod er udviklingen af noget afgørende nyt. Nye organer, nye strukturer og i det hele taget tilførsel af en ny sammenhængende information i DNA så det koder for noget afgørende nyt.

Der skelnes blandt neodarwinister sjældent imellem disse to former for evolution, og det skyldes at man i lyset af Darwins teori opfatter de to som to alen af samme stykke. Altså hvis mikroevolutionen forløber længe nok, vil ny information og nye strukturer opstå. Jeg håber dette temanummer vil være med til at vise at der er en stor forskel på mikro- og makroevolution, selvom vi ikke altid har viden nok til at kunne slå stregen det rigtige sted imellem de to.

Birkemålere

25 Kristian B. Østergaard (2005) Evolutionens Ikoner. Origo nr. 95. 26 Judith Hooper, Of Moths and Men: Intrigue Tragedy and the

Peppered Moth, Harper Collins Publishers, 2003