ORIGO - om videnskab, skabelse og etik
Nr. 105 • September 2007
Evolution - hvad din biologibog ikke fortĂŚller
e mm
ORIGO 105
Te
nu 1 a m
r
2
ORIGO 105
Kristian Bánkuti Østergaard
Evolution - hvad din biologibog ikke fortæller
Forlaget ORIGO ORIGO 105
3
Redaktionskomité i Danmark • Overlærer Knud Aa. Back Ibsvej 27, 4440 Mørkøv. Tlf. 5927 1864. E-mail: back@skabelse.dk • Cand.theol. Klaus Dahl Skæring Hedevej 52, 8250 Egå. Tlf. 8674 2120. E-mail: klaus@skabelse.dk • Seniorforsker, cand.scient. Holger Daugaard Tranevej 21, 8721 Daugaard. Tlf. 6618 4100. E-mail: holger@skabelse.dk • Professor, dr.med. Søren Holm Cardiff Law School, Cardiff University, Law Building, Museum Avenue, Cardiff CF10 3XJ, Wales, UK. E-mail: soren@skabelse.dk • Erhvervskundechef, cand.oecon. Henrik Friis Lavendelvej 6, 7400 Herning. Tlf. 9927 2909. E-mail: abonnement@skabelse.dk • PR-medarbejder, multimediedesigner Flemming Karlsmose Tomsgårdsvej 14, st. th., 2400 København NV Tlf. 2851 9450. Email: flemming@skabelse.dk • Cand.scient. Bent Vogel Kristrupvej 31, 8900 Randers. Tlf. 8641 0496. E-mail: bent@skabelse.dk • Cand.scient. Kristian Bánkuti Østergaard Havrevænget 11, Rindum, 6950 Ringkøbing. Tlf. 6166 4923. E-mail: kristian@skabelse.dk • Professor, dr.scient. Peter Øhrstrøm Stokrosevej 5, 9380 Vestbjerg. Tlf. 9829 7061. E-mail: peter@skabelse.dk • Freelancer, cand.phil. Niels Jørgen R. Vase Jerlev Landevej 14, 7100 Vejle. Tlf. 7586 4144. E-mail: vacvase@vactext.dk (redaktionssekretær)
Redaksjonsråd i Norge • Konsulent, cand.scient. Rune Espelid 5650 Tysse. E-post: rune.espelid@online.no • Forskningsleder, professor, dr.scient. Willy Fjeldskaar Grannesveien 19, 4020 Stavanger. E-post: Willy.Fjeldskaar@iris.no • Professor, dr.philos. Peder A. Tyvand Bjørnekroken 69, 1430 Ås. E-post: peder.tyvand@umb.no • Førsteamanuensis, dr.scient. Steinar Thorvaldsen Sørliavn. 10, 9018 Tromsø. E-post: steinar@hitos.no
ORIGO Tidsskrift om videnskab, skabelse og etik
Abonnement og bestillinger: Norge: Steinar Thorvaldsen, Sørliavn. 10, 9018 Tromsø. Tlf. 7767 2948. Danmark: Henrik Friis, Lavendelvej 6, 7400 Herning. Tlf. 9927 2909.
ORIGOs web-adresse: www.skabelse.dk
Layout og sats: VAC text, Jerlev Landevej 14, 7100 Vejle. Tlf. 7586 4144. Fax 7586 4274. E-mail: info@vactext.dk
Tryk: Øko-Tryk, Videbæk
© ORIGO Materiale må kun gengives efter aftale med redaktionen.
Billedfortegnelse Tegninger på siderne 8, 9, 10, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 21, 23, 24, 27, 29, 31: Marian Roer Petersen Foto side 18: Kristian Bánkuti Østergaard Illustration side 20: Niels Kr. Sørensen
Ansv. red. af dette nummer: Kristian Bánkuti Østergaard Pædagogisk konsulent på dette nummer: Kristian Søndergaard Ansv. red. af næste nummer: Steinar Thorvaldsen
ISBN: 978-87-89158-14-3
4
ORIGO 105
Indhold 1. Tænk selv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Hvad er videnskab? . . . 6 To verdensbilleder, men én videnskab . . . 6 Er det videnskabeligt at tro på skabelse? . . . 7 Kristne videnskabsmænd . . . 7
8. Mutationer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Konsekvenser af mutationer . . . 19
2. Darwin og evolutionsteorien . . . . . . . . . . . . . . 8 Darwin . . . 8 Før Darwin . . . 8 Evolution . . . 8 Evolution i små skridt . . . 8 Ændringer i DNA . . . 9
10. Homologe strukturer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Forskellig begyndelse . . . 22
3. Darwins finker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Darwins teori understøttes . . . 10 Feltarbejde på Galapagosøerne . . . 10 Tørke og regn på øerne . . . 10 Flere feltstudier . . . 11
12. Urfuglen Archaeopteryx . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Fuglelignende træk . . . 24 Krybdyrlignende træk . . . 24 Fortolkning af Archaeopteryx . . . 25
4. Alternative biologiske forklaringer . . . . . . . . 12 Skabelse . . . 12 Creationisme og Intelligent design . . . 12 Intelligent design . . . 12 Naturen er kompleks . . . 12 Musefælden . . . 13 Flagellen . . . 13 Forskel på biler og celler . . . 13 5. Grundtypemodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Grundtyper . . . 14 6. Livets oprindelse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Ilt nedbryder . . . 16 Millers intelligente design . . . 16 Aminosyrer . . . 16 Den fantastiske celle . . . 17 7. Birkemåleren – naturlig udvælgelse . . . . . . . 18 Hvad er sandt? . . . 18
9. Resistente bakterier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Evolutionært fremskridt? . . . 20
11. Hestens udvikling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Gradvis udvikling? . . . 23 Hvor stor udvikling? . . . 23
13. Menneskets udvikling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Stamtræet er en fortolkning . . . 26 Grundtypemodellen er en anden fortolkning . . 26 Australopithecus – en abe . . . 26 Oprejst? . . . 26 Brug af redskaber . . . 27 Hjernen hos Australopithecus . . . 27 Linket til mennesket . . . 27 14. Den menneskelige grundtype . . . . . . . . . . . . 28 Homo erectus/ergaster . . . 28 Neandertaleren . . . 28 Et barsk liv . . . 28 Homo sapiens . . . 28 15. Fosterudviklingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Fordrejning af virkeligheden . . . 30 Haeckels tegninger i biologibøger . . . 30 16. Tænk selv og stil spørgsmål . . . . . . . . . . . . . 32 Ordliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
ORIGO 105
5
1. Tænk selv Ingen ved, hvordan livet er opstået, og vi finder måske aldrig ud af det. Her i hæftet møder du forklaringer på, hvordan det kan være sket – udviklingslæren (evolutionsteorien) og skabelsesmodellen. Biologibøger fremlægger kun en version, men da den ikke er uden problemer, synes vi, du skal møde en anden version – en version, der ikke er mindre seriøs end den første. Dette hæfte er et supplement til biologibøgerne i grundskolen, og formålet er at præsentere dig for et andet syn på livets udvikling. Hæftet vil give mange supplerende informationer til biologibogen, så du selv kan vurdere argumenterne og danne dig din egen mening. Hæftet er ikke imod evolution, men forsøger at være kritisk og vise flere sider af sagen, ligesom når man behandler emner som drivhuseffekt og gensplejsning.
Hvad er videnskab? Naturvidenskab er undersøgelse af det fysiske univers omkring os, og biologien er undersøgelse af alt levende. På trods af, at det lyder enkelt, så har videnskabsfolk holdninger ligesom alle andre mennesker, og det giver sommetider uenigheder. Et eksempel: Fordi videnskaben undersøger det, vi kan måle og veje, så vil nogle mennesker bruge videnskaben til at forkaste det, som ikke kan måles og vejes. Det er måske rigtigt – måske er det ikke, for det er ikke noget, vi kan un-
6
dersøge videnskabeligt – det er en holdningssag, alle har lov at mene om, hvad de vil. Fordi videnskaben normalt er noget, vi kan måle og veje, mener nogle, at det ikke er foreneligt med, at en gud kan have skabt livet – Gud kan ikke måles og vejes. Derfor ser de en modsætning imellem videnskaben og det overnaturlige. Når andre undersøger naturen, oplever de, at de får et indblik i Guds skaberværk og design. Andre igen er bare nysgerrige og vil finde ud af, hvordan naturen fungerer, men selv de er ligesom alle os andre påvirkede af, hvad de tror på. Det betyder dog ikke at videnskaben er en holdningssag, for videnskabelige teorier er understøttet af troværdige forskningsresultater, som ikke kan diskuteres.
To verdensbilleder, men én videnskab Nogle siger, at det er umuligt at tro, at en Gud eller en designer har skabt livet. Og det er det selvfølgelig også, hvis man ikke tror, der findes en Gud. Tror man derimod, at Gud findes, så er tanken naturlig, man ser på livet med nogle andre briller. Det er altså ikke forbudt at tro på Gud og dyrke videnskab, men det kan betyde, at man tolker tingene anderledes; omvendt vil det også betyde, at man tolker tingene på en anden måde, hvis man f.eks. er ateist. Det betyder ikke nødvendigvis, at Gud har noget at gøre med alt i biologien.
ORIGO 105
Når et træ vælter i stormen, kan der gives helt naturlige forklaringer på det, men sådan er det ikke med alt. Nogle gange bliver vi stillet over for spørgsmål, hvor der ikke er en naturlig forklaring. Her må vi være åbne over for andre forklaringer. Det er sådanne mysterier, vi står over for, når vi spørger os selv, hvordan vi er havnet her på denne planet, og hvordan det hele begyndte. Er der en plan bag det hele, eller er livet blot et tilfælde?
Er det videnskabeligt at tro på skabelse? Egentlig er dette spørgsmål umuligt at svare på. Hvis videnskab kun er det, vi kan måle og veje, er det ikke videnskabeligt at tro på en skabelse, for en designer kan hverken måles eller vejes. Er videnskab derimod en undersøgelse af virkeligheden, uanset hvor undersøgelserne fører os hen, så er teorierne om skabelse fuldt ud gyldige.
Kristne videnskabsmænd Den moderne videnskab blev grundlagt i Europa for få hundrede år siden af mennesker, som troede på en skabelse. De fleste videnskabshistorikere fortæller os,
ORIGO 105
Kristne videnskabsmænd Lord Kelvin (1824-1907) Louis Pasteur (1822-1895) Gregor Mendel (1822-1884) James Joule (1818-1889) Michael Faraday (1791-1867) Carl Linné (1707-1778) Isaac Newton (1642-1727) Johannes Kepler (1571-1630) Leonardo da Vinci (1452-1519)
at kristendommen havde en helt afgørende betydning for, at vi i dag har den moderne videnskab. Disse videnskabelige pionerer viser, at det ikke er en hindring at tro på Gud og samtidig arbejde med videnskab. De mennesker, som etablerede den moderne videnskab, kender du måske allerede fra fysik- eller biologitimerne. Uden dem ville vi sandsynligvis hverken have mobiltelefoner eller computere. Kristne forskere i dag ser heller ingen konflikt mellem tro og viden, og den ekstra dimension, troen giver, kan måske ligefrem igen åbne for nye måder at drive videnskab på.
7
2. Darwin og evolutionsteorien Darwin Darwin er udråbt til faderen af evolutionsteorien. Men Darwin var faktisk ikke manden, der grundlagde ideen om, at livet har udviklet sig igennem millioner af år. Evolutionsteorien har eksisteret fra før Kristi fødsel, hvor blandt andre grækerne Anaximander (611547 f.Kr.) og Empedocles (493-435 f.Kr.) formulerede en tidlig udviklingsteori. Darwins bedstefar Erasmus Darwin og naturforskeren Lamarck havde allerede skrevet om deres evolutionsteorier, da Darwin kom på banen for 150 år siden, og Darwins teori var ikke særlig forskellig fra disse teorier. Når det altid er Darwin, der nævnes, er det, fordi det er hans udgave af evolutionen, biologien bruger i dag.
Før Darwin I nogle biologibøger får vi at vide, “at man før Darwin troede, at alle dyr og mennesker og planter var skabt af Gud”, og “man mente også, at livet ikke havde forandret sig og ikke ville forandre sig fremover”. Det er forkert. Evolutionsteorien var allerede kendt, før Darwin blev født, så flere mennesker troede i 1800-tallet på en form for udvikling. Der var selvfølgelig mange, der troede på en skabelse, men troede de virkelig også på, at alt liv var uforanderligt? 100 år før Darwin levede svenskeren Carl von Linné (1707-1778). Han var en stor botaniker, som opdelte dyr og planter i rækker, ordner, familier, slægter og arter. Han troede på en skabelse, men han troede også på, at nye arter kunne udvikle sig inden for dyrefamilierne. Denne kombination af udvikling og skabelse kan du læse mere om i afsnittet om grundtyper.
på mange tusinde. Så mange mus finder vi heldigvis ikke, fordi de fleste dør. 2. Det næste Darwin bemærkede var, at dyr så forskellige ud. Der skete en variation. Vi er forskellige fra vores forældre og endnu mere forskellige fra andre menneskeracer. Darwin kunne se på sine raceduer, hvor forskellige de blev, når han krydsede dem med hinanden. 3. Det sidste, der var med til at forme hans teori, var naturlig udvælgelse (survival of the fittest). Det er nemlig sådan, at nogle varianter vil have lettere ved at overleve og få afkom end andre i det miljø, de lever. Man siger, de er godt tilpasset deres miljø. Det kan være en isbjørn, der har en lys pels, og det hjælper den til at undgå at blive opdaget af byttedyrene. Det kan være en fugl med et stærkere næb, der gør det lettere at knuse hårde frø i et tørt område.
Evolution i små skridt Dyrene eller planterne med de mest heldige variationer ville overleve. De ville få afkom, og deres afkom ville ofte arve de gode egenskaber, som forældrene havde. På den måde har de taget et mikroskopisk skridt i den evolutionære udvikling. Darwin mente, at hvis de små skridt blev ved at ske igennem millioner af år, så var udviklingen ubegrænset. Udviklingen af en flagermus eller et menneske ud fra en lille bakterie synes at være stor. Alligevel mente Darwin, at med tilstrækkelig tid ville alt liv kunne dannes på denne må-
Evolution I naturen lagde Darwin mærke til tre ting, som var med til at forme hans teori. 1. For det første blev der født langt flere dyr, end der var plads og mad til. Hvis vi udregner, hvor mange mus et par kan blive til på et par år, vil vi nå et tal
8
Det var centralt for Darwin at den bedst egnede overlevede. Det kan være den største fisk, men også en lille fisk – eller en fisk, der er bedre kamufleret. ORIGO 105
!
FAKTA: Det er muligt for mennesket at få omkring 1080 forskellige børn. Det er 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 forskellige børn, og det er lige så mange, som der er atomer i universet.
de. Kik ud af vinduet og find et træ – I er i familie. Ifølge evolutionsteorien er alt levende én stor familie.
Ændringer i DNA Darwin kendte ikke til gener, men i dag ved vi, at variationerne blandt andet skyldes ændringer i DNA – vi kalder ændringerne mutationer. Det er normalt fejl, Darwin har skrevet: ”… selv den mindste modifikation, som blot på nogen måde kan favorisere nogle af en arts individer ved en bedre tilpasning til de ændrede omstændigheder, vil have en tendens til at blive bevaret … Under naturlige forhold vil selv den mindste forandring i kropsstruktur kunne tippe den fine balance, der findes i kampen for livets opretholdelse, og således blive bevaret … Man kan bruge det billede og sige, at den naturlige udvælgelse hver dag, hver time – alle vegne – afprøver selv den mindste variation, idet den forkaster de dårlige og bevarer og opsummerer alle de gode. Og den arbejder stille og umærkeligt, hvor og hvornår lejlighed byder sig, på at forbedre hver eneste levende organisme i relation til dens organiske og uorganiske livsbetingelser.”
og det sker hele tiden i vores krop og alle andre organismer, men normalt mærker vi ikke noget til dem. Hvis vi gør, så gør de os syge. Alligevel mener mange, at der i meget sjældne tilfælde kan opstå nogle gavnlige mutationer, som giver en gavnlig variation. Mutationer beskrives i afsnittet om resistente bakterier. De små variationer og naturens udvælgelse af de bedst tilpassede forklarer, hvordan alt levende er opstået igennem milliarder af år. Charles Darwin (1809-1882): En blandt de mange der var med til at udforme en evolutionsteori.
OPGAVE: Skriv ned, hvilke forskelle der er mellem beskrivelsen af Darwin i din biologibog og her i hæftet.
?
Myter om Darwin
Nyeste viden om Darwin
• Darwin forkastede sin teori inden sin død.
• Der er intet skriftligt, som viser, at det skulle være tilfældet. • Darwin så ned på andre menneskeracer, men det var almindeligt i 1800-tallet. • Evolutionsteorier finder vi allerede hos grækerne for over 2000 år siden. • Nej, det tog lang tid af få solgt bogen. Den blev først oversat til dansk efter 13 år. • Næppe rigtigt. Ateismen slog igennem fra 1700-tallet og var derfor almindeligt kendt i 1800-tallet, da Darwin levede. Darwins tøven kunne måske skyldes, at han var berørt af sin kristne kone Emmas bedrøvelse over hans arbejde.
• Darwin var racist. • Darwin grundlagde evolutionsteorien. • Darwins bog ”Arternes oprindelse” blev revet væk fra første dag. • Darwin ventede 20 år med at udgive sin bog af frygt for kirken.
ORIGO 105
9
3. Darwins finker I 1831-1836 rejste Darwin Jorden rundt, og på øgruppen Galapagosøerne ud for Sydamerika skød Darwin nogle forskellige finkearter og tog dem med hjem. På det tidspunkt havde han ikke nogen idé om, at de ville få stor betydning for den teori, han senere fremførte.
Darwins teori understøttes Da Darwin vendte hjem til England, fik han at vide, at finkerne kunne opdeles i flere arter. Man formodede, at finkerne var blæst derud fra fastlandet mange år tidligere. Nogle øer var tørre, andre var fugtige med mange planter. Der var forskellige miljøer på de forskellige øer. Holdt Darwins teori stik, så ville finkerne have udviklet sig forskelligt på de forskellige øer, fordi miljøet var forskelligt fra ø til ø.
Der var og er forskel. Det var sket en naturlig udvælgelse af de bedste varianter. Det var især næbstørrelsen, som var kraftigere på de tørre øer, hvor det kan være en fordel for finkerne at knuse de større og hårde frø. På de mere fugtige øer lever der flere insekter, frøene er lettere at knuse. Finkernes næb var her tyndere. Vi kan tilsyneladende se, at finkerne har tilpasset sig det miljø, som de lever i. Darwins teori er bekræftet.
OPGAVE: Beskriv i en sætning, hvordan iagttagelserne passede med Darwins teori om naturlig udvælgelse!
?
”Darwins finker”, som er blevet ikonet på Darwins teori. Her ses, hvordan en oprindelig gruppe finker er splittet op i forskellige varianter med bl.a. forskellig tykkelse af næb, fordi de har tilpasset sig miljøet.
10
ORIGO 105
!
FAKTA: Mikroevolution: Variation hos dyr og planter inden for grundtypen, hvor der sker en forandring af det eksisterende arvemateriale. Makroevolution: En storskala-evolution af grundlæggende nye strukturer på tværs af grundtyperne.
Feltarbejde på Galapagosøerne Et hold biologer tog i 1970’erne af sted for at studere Darwins finker. Hver fugl fik omhyggeligt vejet og målt, både vinger, ben og tæer og – vigtigst af alt – størrelsen og formen på næbbet. Biologerne noterede, hvilke finker, der fik afkom med hvem, de målte nedbør, og de undersøgte hvilke frø, øens planter producerede. Det var almindeligt feltarbejde, for man er nødt til undersøge så mange faktorer som muligt for at få et pålideligt resultat – også selvom mange af måleresultaterne måske viser sig at være uden betydning. Det kunne jo senere vise sig, at f.eks. næbstørrelsen afhænger af noget helt andet end størrelsen på frøene.
Tørke og regn på øerne I 1977 ramte en omfattende tørke øerne. Pludselig var der ikke så mange frø til finkerne, specielt ikke af de små frø, der var lette at knuse, og samtidig forsvandt mange insekter. Finkerne med tynde næb klarede sig ikke så godt og svandt ind til 15 % af det oprindelige antal. Forskerholdet observerede, at naturlig udvælgelse havde ladet finkerne med kraftige næb overleve. De finker, som overlevede, havde en næbstørrelse, som i snit var 5 % større, end de andre finker. De havde næb, der var tykke nok til at knække kernerne i de tykke frø, der lå tilbage efter tørken. Dette er en tydelig iagttagelse af, hvordan en ændring i miljøet kan gavne en variation (her med kraftigt næb). Hos Darwins finker har vi altså observeret mikroevolutionen, hvor der sker en ændring af noget eksisterende, men ikke udviklingen af noget afgørende nyt, for det er jo kun en ændring af næbbet, vi ser – en ændring, der var til stede fra begyndelsen. Det er i sig selv interessant. Vi får bare ikke svar på, hvordan næbbet eller finkerne er opstået – altså det vi kalder makroevolution. Den del af evolutionen er der ingen forskningsresultater, der har påvist endnu.
ORIGO 105
Flere feltstudier En af biologerne, Peter Grant, skrev en videnskabelig artikel om iagttagelserne, og her skønnede han, at hvis der kom en tørkeperiode hvert årti, så ville det skabe en ny finkeart på blot 200 år. På den måde ville han have vist, at Darwins trinvise udvikling kunne drive den store evolution. Han tog fejl, for et par år senere, i 1983, kom der en fugtig periode med megen regn. Det resulterede i, at der igen kom små frø og insekter på øerne, og finkerne med de små næb blev igen almindelige, ligesom før tørken. Alt i alt var der ingen forandring sket – kun variationen i takt med miljøændringen. Der skete ingen permanent forandring, der kunne forklare en udvikling i stor skala. Darwins finker er en gruppe fugle, som har en evne til at tilpasse sig det miljø, de lever i – ligesom så mange andre dyr og planter i naturen. De er ikke ved at udvikle sig til noget radikalt anderledes, men de varierer tilsyneladende i antal i takt med miljøforandringer for at overleve. Mekanismen er naturlig udvælgelse. Det er en kendt dynamik i naturen, men det underbygger ikke teorien om, at vi skulle være i familie med træet uden for vores vindue.
?
OPGAVE: 1. Hvilke finker klarede sig bedst under tørken i 1977? 2. Hvad var biologiernes forklaring på det? 3. Hvilke finker klarede sig igen godt i den fugtige periode i 1983? 4. Hvordan kan det forklares? 5. Viser variationen i Galapagosfinkerne noget om evolution eller om naturlig udvælgelse? 6. Viser eksemplet med finkernes udvikling, hvordan nye strukturer og dyregrupper kan opstå?
11
4. Alternative biologiske forklaringer Når vi videnskabeligt observerer naturen, så forsøger vi at sætte observationerne i system i en teori. Men en teori er ikke altid neutral, for den afhænger af kultur, tidsalder og personlig overbevisning. Det betyder, at der er flere bud på en forklaring, og troen på skabelse har også mange former. Troen på en skabelse kan fx udspringe af en fascination af, hvor kompleks naturen er.
vigtigste kendetegn er, at argumentationen tager udgangspunkt i Bibelens skabelsesberetning, som man prøver at underbygge med biologien og geologien. De fleste creationister tror på en ung jord – det vil sige, at Jorden maksimalt er 10.000 år gammel.
Skabelse
Siden Darwins tid er vores viden om livet vokset eksplosivt, og biologer har indset, at den celle, man engang troede, var en simpel klat proteiner, er et overordentligt kompliceret biokemisk maskineri. Intelligent design tager udgangspunkt i den moderne forskning i den kompleksitet. Komplekse ting som mobiltelefoner og biler er naturligvis designet. Når cellen er langt mere kompliceret, er det så ikke naturligt at konkludere, at der står en designer bag? Tilhængerne af intelligent design svarer ”ja!”.
Der er flere forskellige skabelsesteorier. Nogle mennesker mener, at jorden kun er ca. 8.000 år gammel, og at skabelsen skete på seks dage, mens andre mener, at den er flere milliarder år gammel. Nogle tror, det er Gud, der har designet livet, andre tror, at det er en ukendt energi eller kraft. Fælles for disse forestillinger er, at man tror, at der er en højere intelligens, der på en eller anden måde har haft en finger med i spillet ved skabelsen eller udviklingen af livet. Det står i skarp kontrast til evolution, som er en forklaring uden nogen form for udefrakommende intelligens.
Creationisme Groft sagt kan troen på skabelse deles op i to grupper. Creationister og dem, der tror på intelligent design. Creationister markerede sig især i 1970’erne, men er også talrige i dag. De mener, evolution er en videnskabelig fejltagelse, og nogle mener også, at den er skyld i amoralsk adfærd, racisme og seksuel perversitet. Det
FAKTA: Den komplicerede hjerne
!
Hjernen består at ca. 10.000.000.000 nerveceller. Hver celle har mellem 10.000 og 100.000 fibre, der forbinder sig til andre nerveceller! Det giver op mod 1015 eller et tusind millioner millioner forbindelser i hjernen! Evolutionsteorien siger, at de første dyr levede for 700 mio. år siden. Det betyder, at der skal udvikles 2000 nye nerveforbindelser hver dag lige fra dag ét.
12
Intelligent design
Naturen er kompleks Vores kendskab til bakterier (se boksen ”Bakterier på fødselsgangen”) og alt andet i naturen, vokser hele tiden. Vi har fået øjnene op for, at gener, celler og strukturer i dyr og planter er helt fantastiske og meget mere komplicerede, end man troede på Darwins tid, og biologer bliver stadigvæk dagligt overrasket over nye komplekse sammenhænge i naturen. Kan Darwins teori forklare, hvordan kompleksitet kan opstå? Tilhængerne af intelligent design siger nej. De mener, der står en designer bag, fordi kompleksitet altid peger på et design. Et af de eksempler, der bliver brugt til at forstå begrebet intelligent design, hentes fra arkæologien. Her leder man efter designede ting – f.eks. skåle og pilespidser. Ingen er i tvivl om, hvad der er designet, og hvad der er dannet af vind og vejr. Fandt vi et ur på en pløjemark, ville vi konkludere, at det var designet; det var ikke naturens kræfter, der havde dannet det. Forskellen er blot, at naturen er langt mere kompliceret end både et ur eller den mest komplicerede mobiltelefon. Hver gang ny forskning viser, at naturen er endnu mere kompleks, end vi havde regnet med, så styrker det argumentet for intelligent design. ORIGO 105
Musefælden består af i alt ni elementer, som alle skal være til stede på én gang, før musefælden kan fungere. Det er et forenklet billede på de mange millioner komponenter, levende organismer indeholder.
Musefælden Startskuddet til intelligent design var bogen Darwins Black Box, skrevet af biologen Michael Behe. Han påviste, at Darwins teori om udvikling i små skridt ikke kunne forklare udviklingen af den komplicerede flagel hos en bakterie eller den indviklede størkning (koagulation) af blod. For at alle kan forstå argumentet, brugte Behe en musefælde som eksempel (se figuren). Den er opbygget af ni dele, som tilsammen får en musefælde til at virke. Hvis delene skulle opbygges trinvist, kunne man f.eks. begynde med en fjeder, men en så primitiv musefælde vil ikke kunne fange mus. Først når alle delene er på plads, vil den kunne fange mus.
Flagellen Behe bruger eksemplet til at vise, at kompleksiteten i naturen er bygget af mange dele, der kun fungerer sammen, og derfor ikke kan opstå ved små skridt, som Darwin mente. If. Darwin skal hvert trin i udviklingen give en forbedret funktion, for ellers bliver det nye trin ikke udvalgt gennem den naturlige udvælgelse. Det hjælper ikke, at ændringerne først er til gavn, når alle delene er på plads, for så har hvert trin jo ikke givet en fordel for dyret i de millioner år, udviklingen står på, og så vil det uddø. Flagellen er en propel, der driver en bakterie frem i væske med 10.000 til 20.000 omdrejninger i minuttet. Den består af mindst 30-40 proteiner og omkring 20 gener koder for disse proteiner. Der er proteiner, der skal drive flagellen frem, og nogle skal holde den
Forstørrelse af flagellens motor, hvor de mange komponenter ses. Flagellen er den ”skibsskrue”, bakterier bruger til at bevæge sig med. ORIGO 105
Bakterier på fødselsgangen Man vidste meget lidt om bakterier på Darwins tid. Ignaz Semmelweis var fødselslæge på fødeafdelingen ved et sygehus i Wien. Her så han, at hvert fjerde barn døde, inden det fyldte seks år, og det var et mysterium. Semmelweis lagde mærke til, at lægerne gik lige fra obduktionen af døde mennesker op til de fødende kvinder, og han mente derfor, at de bar smitte med sig (sygdomsbakterier var ukendte på det tidspunkt). Han påbød lægerne at vaske hænder – det gav resultater. Før døde hver femte fødende kvinde, og nu døde kun én ud af hundrede! Det var fantastiske resultater, som efter hans død banede vejen for erkendelsen af bakterier som smittekilde. Trods de gode resultater blev Semmelweis hånet, og hans arbejde blev saboteret. fast, og derudover er det også nødvendigt med en styring af flagellaens funktion, så den ved, hvornår den skal dreje, stoppe eller skifte retning. Hvis blot én del mangler, så fungerer flagellen ikke. Ingen tror at 20 gener kan opstå ved mutationer samtidig – det er helt usandsynligt. Det må være opstået gradvist i små skridt, som Darwin har forudsagt. Men flagellen vil ikke have nogen funktion under sin evolution før alle 30-40 proteiner er på plads. Sker der fx kun få rigtige mutationer, vil flagellen være ubrugelig og måske ligefrem til gene og koste energi, og det betyder, at der er en stor risiko for at blive udkonkurreret af andre bakterier, og så skal bakterien begynde forfra. Til forskel fra creationisme peger intelligent design ikke på, hvem designeren er. Intelligent design tager udgangspunkt i naturen, og der står ikke “made by God” på et blad, så derfor kan man heller ikke sige, hvem der har designet det – blot konstatere, at der er et design. Ikke så underligt, for man kan heller ikke se på en bil eller en musefælde, hvem der har designet den, men blot konstatere, at den er designet.
Forskel på biler og celler Nu vil nogle nok sige, at der er forskel på maskiner, fx biler, som er designet af os mennesker, og så naturens, og derfor er det meningsløst at sammenligne de to ting. Men jo mere vi lærer om naturens design, desto mere reel bliver sammenligningen mellem menneske- og bio-maskiner, hvor makroverdenens maskiner er bygget af metal osv., og mikroverdenens er bygget af proteiner. Den eneste reelle forskel på de to former for maskiner er, at vores stadig halter meget bagefter biologiens i, hvor smart de er opbygget. Vores maskiner har fx en del besvær med at reparere sig selv.
13
6. Grundtypemodellen Ser vi os omkring i naturen, så observerer vi, at alle dyr og planter er forskellige. Der sker løbende en forandring ved en tilpasning til miljøet, præcist som Darwin beskrev det. Vi kan se et stort antal hunderacer, og der findes både brune og hvide harer. Der sker en udvikling, men vi observerer også en grænse for udviklingen. Nye grundlæggende komplekse egenskaber opstår tilsyneladende ikke. Med fordel kan de mindre variationer kaldes mikroevolution, mens udviklingen af nye grundlæggende strukturer kan kaldes makroevolution. Det er blandt andet de observationer, som har formet grundtypemodellen. Skabelse kan ikke observeres, men vi kan lede efter tegn på den. Et mord kan godt opklares, selvom ingen vidner har set det. Stykker af information kan tilsammen danne et billede af, hvad der rent faktisk er sket.
Grundtyper Man forestiller sig, at forskellige grundtyper af dyr blev dannet på skabelsestidspunktet. Det kan f.eks. være kattefamilien, hundefamilien eller måske men-
A
nesket. De har igennem tiden udviklet sig i forskellige retninger. Hundene er splittet op i forskellige racer, og nogle af dem er bevaret som ulve og lever stadigvæk i det fri. Mennesker ses i dag som forskellige racer af asiatere, afrikanere og europæere, men der er ingen tvivl om, at vi alle er mennesker – ligesom både en rottweiler og en pekingeser tilhører samme grundtype af hunde. Baggrunden for udviklingen af forskellige racer og arter er udnyttelsen af det genetiske potentiale, de som grundtype blev skabt med. Mutationer spiller også en lille rolle for variationen. På figuren kan du se forskellen på grundtypemodellen og det kendte evolutionsstamtræ. Udviklingen sker ved variation og naturlig udvælgelse i begge modeller, men den store forskel er, at i grundtypemodellen er potentialet for at skabe variationer allerede til stede i generne fra begyndelsen. I evolutionens stamtræ skal al informationen og kompleksitet gradvist udvikles gennem mutationer. Mutationer er fejl i vores DNA-kode, som oftest giver sygdom og i bedste fald er uden betydning. I nogle bakterier har man dog fundet ud af, at der kan opstå nye egenskaber. Det vil vi se nærmere på i afsnittet om resistente bakterier.
B
To bud på livets udvikling. A. Den traditionelle darwinistiske hvor livet begynder som en primitiv grundform og alle organismer er én stor familie. B. Grundtypemodellen hvor organismerne er dannet fra begyndelsen med et genetisk potentiale. Opsplitningen i flere grene viser udviklingen af nye arter.
14
ORIGO 105
Livets træ, som viser, hvordan man ifølge evolutionsteorien mener, alt liv er beslægtet.
Forskerne bag grundtypemodellen og evolutionens stamtræ ser på de samme kranier, de samme eksperimenter og de samme dyr, men de sætter fakta ind i to forskellige modeller. Valget afhænger af
øjnene, der ser, og holdningen hos den forsker, som tolker resultaterne. Hvilken model virker mest troværdig? Det skal vi se nærmere på gennem eksempler, som findes i mange biologibøger.
Grundtypemodellen
Evolutionens stamtræ
Begyndelsen
Dannet komplekst med et udviklingspotentiale.
Opstået som en primitiv urcelle.
Udviklingen
Naturlig udvælgelse af de variationer, som skyldes det oprindelige genetiske potentiale.
Mutationer, som skaber en variation, varianterne udvælges af naturlig udvælgelse.
Resultatet i dag
En bred vifte af familier og arter.
En bred vifte af familier og arter.
ORIGO 105
15
7. Livets oprindelse Ingen ved med sikkerhed, hvordan livet er opstået, alligevel har mennesket ledt efter svar, derfor forsøger vi at opstille teorier og modeller. Darwin troede, at livet var begyndt i “en varm lille dam”, men der gik årtier, før nogen tog Darwins idé op.
Teorien fik et gennembrud da Stanley Miller i 1953 konstruerede et kredsløb af gasser og lavede kunstige lyn, der slog ned i gasserne – på samme måde, som man forestillede sig, det skete for milliarder af år siden i et urhav. Eksperimentet ryddede avisforsider, for det viste sig, at der blandt andet var blevet dannet aminosyrer, som er byggesten til proteiner i levende celler. Selvom nogle aviser skrev, at man havde skabt liv i laboratoriet, så var det langt fra sandheden. Der er mange ting, som skal være opfyldt samtidig, før selv den mest simple celle kan eksistere.
Ilt nedbryder Blandt forskere er der enighed om, at aminosyrer ikke ville dannes, hvis der var ilt til stede i ur-atmosfæren. Ilt er en meget aggressiv gas, som vil ødelægge molekylerne på samme måde som cykler, der ruster. Var der ilt eller ej i jordens første atmosfære? Forskerne er stadigvæk uenige. Fandtes den nødvendige brint, da livet skulle opstå? Brint er en let gas, og den vil under naturlige forhold slippe ud til det ydre rum. Ilt er derimod tungere, så den ville blive tilbage i atmosfæren. Selv om iltindholdet har været meget lavere, end det er nu, så har det sandsynligvist været højt nok til at ødelægge dannelsen af aminosyrer.
Millers intelligente design
Millers kolbe, hvor Stanley viser, hvordan nogle aminosyrer og andre simple organiske forbindelser kan dannes i en laboratorieopstilling, som mange mener ligner forholdene i den tidlige atmosfære, da livet opstod. Gnistkammeret for oven er en efterligning af lyn.
16
Ironisk nok forsøgte Miller at vise, at en intelligens ikke var nødvendig for at danne liv. Hans komplicerede forsøg viste det modsatte, for hvis man kun havde en spand med vand og gasser og lavede gnister ned i den, ville der ikke dannes aminosyrer. En af de meget nødvendige ting i Millers kolbe er vandlåsen, der opsamlede de stoffer, der blev dannet. Uden en vandlås vil den ultraviolette stråling fra solen (man mener, der intet beskyttende ozonlag var dengang) nedbryde de aminosyrer, der blev dannet. For at få det til at fungere var det også nødvendigt at isolere de dannede aminosyrer fra vandet, for ellers ville de opløses igen. Men vand var svært at undgå i urhavet. ORIGO 105
FAKTA: Aminosyre: Proteiners byggesten. Nukleotid: Byggestenene i DNA. mRNA: Kopien af DNA, der senere oversættes til et protein i proteinsyntesen. Ribosomet: Maskinen, der oversætter mRNA til proteiner.
!
Aminosyrer Det lykkedes Miller at producere 18 af de 20 3 aminosyrer, der eksisterer, men de var ikke magen til de aminosyrer, vi finder hos levende celler. Aminosyrer findes i to spejlvendte former, og det er et problem. I Millers forsøg blev der dannet lige mange af hver slags. Proteiner består af kæder af aminosyrer, men kun den ene form dur. Aminosyren Alanin Indsættes der en spejlvendt aminosyre i kæden, kan proteinet ikke dannes – de passer simpelthen ikke sammen. Da der blev dannet lige mange af hver slags, betyder det, at der er 50 % chance for at få den rigtige aminosyre, hver gang en aminosyre sættes fast på kæden. Det går nok, hvis en kæde kun er 5-10 aminosyrer lang, for så er der næsten en chance ud af 1000. Men proteinkæder er mindst 50 og kan være op
CH
H
O
!
FAKTA:
Det minimale antal komponenter, for at en celle kan fungere, er: • Tre ribosomer til at oversætte DNA til proteiner • Fire mRNA-molekyler • Alle de forskellige enzymer, der skal bruges • Et 100.000 nukleotid-langt DNA molekyle • En flydende, bevægelig og halvgennemtrængelig cellemembran på 0,0001 mm i diameter • Energi • Minimum fem proteiner til at danne cellemembranen • Minimum 10 proteiner til at danne DNA • En “maskine” til at fremstille proteiner. Hvis maskinen skal udgøres af ribosomerne, som de findes i cellerne i dag, så kræver det yderligere hjælp fra minimum 80 proteiner.
N C C
H
OH
H
til 25.000 aminosyrer lange. I gennemsnit 250 aminosyrer lange. Det betyder, at chancen for at danne et protein er mindre end for, at du to gange i træk tilfældigt udpeger samme atom i universet blandt de mange milliarder der findes (1080).
Den fantastiske celle Selv den mest primitive celle er meget kompliceret, og der er tre grundlæggende egenskaber, en celle skal have, før den kan fungere: 1. Den skal kunne stille en diagnose på sig selv, når noget ikke fungerer. 2. Den skal kunne reparere sig selv. 3. Den skal kunne formere sig. Selv den mest primitive celle er et maskinelt og kemisk mesterværk (se faktaboksen). Den fungerer kun, når alle komponenterne er på plads, som vi så det med musefælden.
Et forenklet billede af cellens fantastiske kompleksitet. ORIGO 105
Se en beskrivelse af cellen på Bioweb: http.//www.bioweb.dk/bioemner/cellen/ celle_organel.html
17
8. Birkemåleren – naturlig udvælgelse Et godt eksempel på naturlig udvælgelse er birkemåleren. Det er en natsværmer, som er blevet godt undersøgt i England siden 1849. Der findes to varianter af birkemåleren – en mørk og en lys. I 1849 var der næ-sten kun lyse birkemålere. Igennem de næste 100 år skete der en drastisk ændring, så de mørke kom i overtal. De mørke varianter var altså blevet meget talrige på bekostning af de lyse former. Årsagen var tilsyneladende en omfattende forurening, som, man mener, var skyld i, at de hvide former næsten forsvandt. Konklusionen er tilsyneladende banal: De mørke birkemålere klarer sig bedre i en forurenet skov end de lyse målere. De mørke, forurenede træstammer giver kamuflage til de mørke former, mens det lyse lav gør de hvide former næsten umulige at få øje på for fugle. De hvide er derimod lette at se på den mørke baggrund, så faren for at blive ædt er stor (se figur).
Hvad er sandt? Eksemplet har været præsenteret i mange biologibøger de sidste 40 år. Og det kunne sagtens have været rigtigt, men de birkemålere, der ses på billedet, er sandsynligvist blevet limet på, for de slår sig normalt ikke ned på træstammer.
Cyril Clarke, der har forsket i birkemåleren i 25 år, har kun fundet to eksemplarer i dagslys på deres såkaldte naturlige levested: træstammerne. Birkemåleren er nataktiv, og meget tyder på, at den gemmer sig oppe i bladhanget om dagen, så skiftet fra mørke til lyse former har næppe noget at gøre med kamuflage på træstammerne. Luftforureningen er blevet mindre i de seneste år, og lavet er kommet tilbage i mange skove. Nu skulle man tro, at den lyse birkemåler vil komme tilbage i takt med, at lavet er kommet tilbage, men det er ikke sket. Den lyse birkemåler kom ofte tilbage til de renere skove, inden lavet blev udbredt igen, så hele eksemplet har måske slet ikke noget med lav og kamuflage at gøre? Der er alligevel en grad af sandhed i eksemplet, for forsøg viser nemlig stadigvæk, at de lyse birkemålere klarer sig bedst i en ikke-forurenet skov. Men det må skyldes andre årsager end blot kamuflage mod fugle. Eksemplet viser, hvordan to varianter kan tilpasse sig deres miljø, og hvordan naturlig udvælgelse virker, men det er ikke et eksempel på, at noget nyt er opstået, og ikke et eksempel, der hjælper til at forstå, hvordan du kan være i familie med træet uden for dit vindue. I al den tid, birkemåleren er blevet undersøgt, har der eksisteret en lys og en mørk form – og det gør der stadig.
Kettlewell har skrevet om birkemåleren: Efter mere end 25 års eftersøgning har jeg ikke fundet et eneste tilfælde her i landet [dvs. i Storbritannien] på, at nogen har været vidne til, at en fugl har opdaget og ædt en natsværmer udstyret med kamuflagefarver, hvor den har siddet stille på sin rette baggrund.
En fugl, der fanger en hvid birkemåler på en mørk træstamme. Det har i mange år været forklaringen på, hvorfor de hvide varianter forsvandt fra skove med mørke stammer og forurening.
18
ORIGO ORIGO105 105
9. Mutationer DNA-molekylet i en enkelt celle kan indeholde information nok til en bogstabel på mange meter. Lagde man DNA’et fra alle kroppens celler sammen, ville det blive ca. 50 billioner kilometer langt, nok til at nå fra jorden og ud af vores solsystem. Skulle lyset nå så langt, ville det tage to dage. Hver gang celler deler sig i en almindelig celledeling (mitosen), så bliver alt DNA kopieret. Med kopiering af så meget information vil det ikke kunne undgås, at der opstår fejl – i biologien kalder vi fejlene mutationer. Hvis vi skulle skrive en side af, så er risikoen for at lave en trykfejl rimelig stor. Cellen laver også “trykfejl”. Cellen laver i gennemsnit én fejl pr. 10.000 tegn, det svarer til én fejl for hver femte A4side. Så mange fejl vil skade cellen, for fejlene kan gives videre A = adenin til næste generation, og det ville C = cytosin efterhånden ophobes og medT = thymin føre sygdom og død. “BogstaG = guanin verne” er i cellesprog baserne A, C, T og G og ikke A-Å, som vi kender det fra alfabetet. Mutationer er normalt skadelige, og derfor beskytter cellen sig imod dem. Cellen har en indbygget “korrekturlæser”, som kontrollerer for fejl – og den er effektiv! Den finder næsten alle fejl, for den efterlader kun én fejl for hver halvtreds millioner A4-sider! 100 professionelle maskinskrivere skal bruge et helt liv på at få skrevet så mange sider. Det store arbejde gør cellen for at undgå at blive skadet af mutationer. I helt sjældne tilfælde kan de dog gavne organismen på kort sigt.
Konsekvenser af mutationer Cellen kan ikke beskytte sig 100 % imod mutationer. Når de opstår, kan de have tre forskellige konsekvenser: 1. Skadelige mutationer: Hæmmer organismen ved sygdom eller resulterer i død, hvilket betyder, at organismen får færre efterkommere. 2. Neutrale mutationer: Der sker ikke noget. Det er f.eks. ikke alle ændringer i DNA, der medfører ændringer i proteinerne.
ORIGO 105
3. Positive mutationer: De kan være en fordel for organismen, hvor den lever. Disse mutationer er meget sjældne. De to første mutationer er der ingen fremtid i. Organismerne vil klare sig dårligt og risikere at blive udryddet ved naturlig udvælgelse. Men hvad med den sidste? Positive mutationer, mener man, driver evolutionen. De er en fordel for organismen, som giver den større chance for at få afkom og dermed chance for at give dens gener videre. Lad os se nærmere på dem. Evolutionsteorien fortæller, at alt liv stammer fra én urcelle eller bakterie. En bakterie har et meget kort DNA på et par millimeter. Mennesket har derimod et DNA, der ville måle to meter, hvis vi viklede det ud. Ligesom en stor tung bog indeholder flere ord og informationer end flappen på en Gajol-pakke, så indeholder menneskets DNA langt mere information end en bakteries DNA. Når menneskets DNA er længere end bakteriens, så må det altså betyde, at evolutionen har tilført ny information igennem de mange millioner år. Kilden til information er mutationer. Derfor kaldes mutationer for evolutionens motor.
DNA, som det ser ud i alle organismer. A, C, T og G i midten udgør den genetiske kode, der bærer informationerne om alt fra hårfarve til arvelige sygdomme.
19
10. Resistente bakterier Et eksempel på en positiv mutation er, når der opstår resistens hos bakterier. Men mutationer i generne tilfører ikke ny information. Derfor kan positive mutationer måske slet ikke drive evolution fremad til mere komplekse dyr med mere information i DNA. Det lyder måske underligt, men ved tab eller ødelæggelse af information kan et dyr rent faktisk klare sig bedre. Normalt slår antibiotika som penicillin bakterier ihjel, og i årene efter penicillinet blev opdaget, var det et vidundermiddel til at slå bakterieinfektioner ned hos mennesker, og det reddede tusinder af menneskeliv. Men noget gik galt, for det virker ikke på alle bakterier længere – de er blevet resistente over for penicillin og andet antibiotika. Streptomycin er ligesom penicillin et antibiotikum, og det dræber bakterier ved at sætte sig fast på bakteriernes ribosomer og blokere dem. Ribosomerne er
Figuren viser, hvordan streptomycin, som er et antibiotika, tager livet af en bakterie ved at sætte sig fast på ribosomet og blokere for dannelsen af nye proteiner.
det apparat i cellerne, som oversætter RNA-strengens kode til proteiner. Virker de ikke, dør bakterien. Helt spontant er der sket en mutation hos nogle typer af bakterier, som nu ikke kan slås ihjel af streptomycin. Bakterien har altså fået en ny egenskab. Det er en positiv mutation, for mens alle bakterierne uden mutationen dør, så overlever mutanten og formerer sig. Selvom der er opstået en ny egenskab, så er der ikke udviklet en ny information, og derfor leverer mutationen ikke råstoffet til evolutionen. Der er sket en mutation, der har ændret formen på ribosomet, så streptomycin ikke længere kan binde sig fast og dræbe bakterien – bakterien er nu resistent.
Evolutionært fremskridt? Der er faktisk tale om et held i uheld, for mutanten bliver svækket af mutationen, og under naturlige forhold, hvor der ikke findes antibiotika, vil den have sværere ved at lave proteiner og hurtigt bukke under i konkurrencen mod andre bakterier. I et miljø fyldt af antibiotika har den blot den fordel, at konkurrenterne dør, så den kan formere sig i fred. Det er ikke det fremskridt mod ny information, som evolutionen har brug for, men et tilbageskridt, hvor den eksisterende information (i ribosomet) er blevet skadet. Der findes flere eksempler på positive mutationer, men indtil nu har der altid været tale om en ødelæggelse af eksisterende kompleksitet og ikke om opbygning af ny information. Når bakterier bliver resistente, så skyldes det i øvrigt sjældent positive mutationer, men derimod næsten altid gener, som bakterierne fra naturens håndhar haft i deres DNA i forvejen.
!
Her ser vi også en angreb på et ribosom fra samme antibiotikum, som forsøger at blokere for dannelsen af nye proteiner. Men denne gang har en mutation ændret formen af ribosomet, så antibiotikummet ikke kan sætte sig fast og blokere for dannelsen af nye proteiner. Cellen tager ikke skade og lever videre – den er nu resistent.
20
FAKTA: Resistente bakterier: Bakterier, der er upåvirkelige af f.eks. penicillin. Antibiotika: Giftige stoffer som bruges til at nedkæmpe bakterieinfektioner. Penicillin: Det mest kendte antibiotikum. Streptomycin: Et andet antibiotikum. Mutant: Organisme med én eller flere mutationer.
ORIGO 105
11. Homologe strukturer På figuren herunder ses nogle forlemmer fra en flagermus, et marsvin (dem som lever i havet), en hest og et menneske. Trods forskellighederne er der ligheder. Det ser mange som et tegn på, at de er beslægtede. Evolutionstilhængeren kalder det homologe strukturer, hvis de antages at være beslægtede – f.eks. som det ses på figuren. Ikke alt, der ligner, tolkes som slægtskab. Flagermusvingen, fuglevingen og insektvingen ligner også hinanden, men de er ikke beslægtede – så her taler man om analoge strukturer. Man mener altså, at vingerne har udviklet sig uafhængigt af hinanden. Hvordan er det muligt at vide, hvad der er homologe strukturer, og hvad der er analoge? Ved at se på f.eks. et stamtræ, kan man se, om strukturen er opstået på “samme gren”, eller om den er opstået
to vidt forskellige steder. Man konkluderer så, at f.eks. marsvinets og flagermusens strukturer er homologe og dermed beslægtede. Dernæst kalder man dem homologe for at vise, at de er beslægtede.
!
FAKTA: Homologe strukturer: Strukturer, som ligner hinanden og derfor antages at have fælles oprindelse. Analoge strukturer: Strukturer, der har samme funktion, men som ikke regnes som beslægtede. F.eks. vingen hos insekter og fugle.
”Homologe strukturer”. Forlemmer fra mennesket, hesten, marsvinet og flagermusen, hvor nogle knogler ved første øjekast ligner hinanden. De ligheder tolker mange som et tegn på, at de er fjernt beslægtede. Undersøgelser af DNA og dannelsen af forlemmerne viser, at de er langt mere forskellige, end de ser ud til på billedet. ORIGO 105
21
Videnskabsfilosoffen Ronald Brady skrev i 1985, at “ved at flette vores forklaring ind i definitionen på det, vi vil forklare, udtrykker vi ikke en videnskabelig hypotese, men tro.”
Der er et problem i denne måde at argumentere på. Der er sket en cirkelslutning. En cirkelslutning er en måde at argumentere på, hvor dét, der skal begrundes, selv bruges som begrundelse. Først konkluderer man ud fra evolutionsteorien, at de homologe strukturer er opstået, fordi dyrene er beslægtede; bagefter siger man, at de homologe strukturer viser, at dyrene er beslægtede. Dermed har man understøttet evolutionsteorien. Men logisk set støtter argumentet ikke teorien, for konklusionen kommer jo netop fra teorien. Mange forskere og filosoffer har kritiseret dette misbrug af ordet homologi. Homologe strukturer er et af den slags argumenter, som virker overbevisende for dem, som allerede mener, at alt levende er beslægtet.
Forskellig begyndelse Ser vi på, hvordan de homologe strukturer bliver dannet, så må vi forvente, at dannelsen i fosterstadiet sker på samme måde, hvis de er beslægtede. Altså at forlemmerne ligner hinanden igennem hele fosterudviklingen fra befrugtet ægcelle til den færdige homologe struktur.
22
I de fleste hvirveldyrs lemmer sker dannelsen i fosterstadiet bagfra mod forenden – det kunne kaldes “hale til hoved-retningen”. Det er tilfældet med frøer, men ser vi på deres slægtninge salamanderne, opdager vi, at de udvikler deres lemmer i den stik modsatte retning, fra hovedet til halen. Med andre ord, så udvikles lemmer, som regnes som homologe, på vidt forskellige måder. Det viser, at forlemmerne sandsynligvis ikke har en fælles oprindelse. På samme måde må vi også forvente, at identiske gener danner ens og homologe strukturer. Bag enhver struktur findes der en DNA-kode. Det er jo i sidste ende generne, der bestemmer, hvordan et forben kommer til at se ud. Det viser sig, at selvom generne er meget ens kan resultatet hos dyret se forskelligt ud. Derudover er der også flere eksempler på, at homologe strukturer ikke er kontrolleret af de samme gener. Det er et alvorligt argument imod, at strukturerne skulle have en fælles oprindelse, bare fordi de ligner hinanden. Der er også en anden fortolkning af strukturerne. Strukturerne behøver ikke at skyldes fælles afstamning, men at de kan være opstået uafhængigt af hinanden. Det, vi kalder analogier og ligheder, kan være et tegn på, at de er designet til en funktion, der ligner hinanden – fx forlemmernes svømning i vand og flagermusens basken i luften.
ORIGO 105
12. Hestens udvikling Hestens udvikling har været brugt siden Darwins tid som et eksempel på evolution. Ifølge evolutionsteorien har hesten tilsyneladende gennemgået en udvikling fra et tretået dyr til nutidens entåede hovdyr. Der findes mindst 20 forskellige kandidater til stamtræet, men de fem “bedste” er udvalgt i din biologibog. Den mindste er på størrelse med en foxterrier. Den havde tre tæer, og man mener, at den spiste blade og levede i skovene. Der er ikke fuld enighed om, at det dyr overhovedet hører til i hestens udviklingslinie. De største former minder mere om det vi kender som heste, og de levede sandsynligvist på stepperne og spiste græs.
Gradvis udvikling? Er udviklingen af hesten sket gradvist, ligesom vi ser det med variationerne hos finkerne? Det kan ingen sige med sikkerhed. En lang ubrudt evolutionær udvikling af hestene, i øvrigt med en lang række sideskud, er en fortolkning af hestens udvikling. En anden fortolkning af de samme data er en opdeling i fire eller færre selvstændige grundtyper, som har levet side om side og lignet hinanden en smule. De hestelignende dyr har forskellige karaktertræk. Nogle træk er almindelig variation som det, vi ser hos Darwins finker. Det skyldes, at dyrene lever i et forskelligt miljø, men andre forskelle er så store, at de næppe kan opstå ved almindelig variation.
Hvor stor udvikling? Man imponeres ikke over udviklingens omfang: En ændring af tæerne fra tre til en og desuden en foldning af kindtænderne. Det skulle være sket over 60 millioner år, hvilket evolutionært set er meget lang tid. Til sammenligning mener man, at mennesket er sprunget ned fra træerne for ca. fem millioner år siden. For hvalen og flagermusen har det “kun” taget 10 millioner år at udvikle sig fra en fælles forfader. Hvalen og flagermusen kræver langt større ændringer for at blive så forskellige, som de er. 60 millioner år skulle snarere kunne medføre udviklingen af nye organer eller knogler, og ikke kun en reduktion af et par tæer og en foldning af kindtænderne. ORIGO 105
Fire af de mange hestevarianter, som man mener har levet på det sydamerikanske kontinent – den moderne hest er øverst. Læg mærke til antallet af tæer, som er aftagende, for det menes at være et stærkt eksempel på evolutionær udvikling.
OPGAVE: Kender du dyr eller planter som har forandret sig? Måske inden for få hundrede år. Prøv at lave en liste og skriv, hvordan de har forandret sig.
? 23
13. Urfuglen Archaeopteryx Forskere har siden Darwin søgt efter et bindeled imellem de forskellige dyregrupper. En klar mellemform vil styrke teorien om, at alt levende er beslægtet. Et af de mest berømte bindeled, de såkaldte missing links, er Archaeopteryx, som mange mener er et bindeled imellem krybdyr og fugle. Archaeopteryx er den ældst daterede fossile fugl. Det første eksemplar blev fundet i 1861 i det sydlige Tyskland. Den blev et vigtigt argument for evolutionsteorien, fordi fundet skete i kølvandet på Darwins udgivelse af sin bog Arternes Oprindelse.
FAKTA: Missing links: Manglende forbindelser – ordet bruges kun på engelsk. Dyr, som kan sandsynliggøre slægtskabet og dermed være bindeled mellem forskellige dyrefamilier. Ordet “manglende” antyder, at de mangler i evolutionstræet. Archaeopteryx [som udtales ar-kæ-’op-te-ryks] betyder “gammel vinge”.
Fuglelignende træk De fleste er enige om, at Archaeopteryx er en fugl. Det bekræftes først og fremmest af de symmetriske fjer, som kendetegner flyvende fugle. Om Archaeopteryx var en god flyver, er svært at sige, men fløjet har den uden tvivl. Måske kunne den svæve, som vi ser det hos mange rovfugle i dag. Det er jo langt fra alle fugle, der kan flyve – tænk f.eks. på strudsen. Hjernen hos Archaeopteryx var en typisk fuglehjerne, og de to hjerneafsnit, som involverer balance og koordination af finmotorik, er relativt større, end resten af afsnittene i hjernen. Det viser, at den fløj og ikke gik på landjorden. Kløerne på fødderne er modsatstillede, som vi ser det i dag hos fugle, som sidder på grene.
Krybdyrlignende træk Rekonstruktion af urfuglen Archaeopteryx, som de fleste mener er den ældst kendte uddøde fugl.
24
Enkelte dele af kraniestrukturen ligner det, vi finder hos nogle krybdyr. Kløer på vingerne betragtes af mange for at være krybdyrlignende, fordi krybdyr har kløer. Men sigøjnerfuglen, svaner, ibis og selv strudORIGO 105
FAKTA: Mosaikform: Et dyr, som har træk fra flere forskellige dyrearter.
sen har også kløer på vingerne. Det er altså ikke et specielt krybdyrtræk at have kløer på vingerne. Vingens bygning ligner den, man finder i forbenet hos en theropod (en lille tobenet rovøgle, som du måske kender fra Jurassic Park). Kigger man nærmere efter, vil man opdage, at den alligevel ikke er opbygget på samme måde. Archaeopteryx havde tænder, og det er et af de træk, der ofte bliver lagt stor vægt på hos evolutionstilhængere. Ingen fugle, der findes i dag, har nemlig tænder. Argumentet er ikke så stærkt, for tænder er ikke kun noget krybdyr har. Nogle krybdyr har tænder, og nogle har ikke; nogle padder har tænder, andre ikke; nogle fisk har tænder, andre har ikke; nogle pattedyr har tænder, andre har ikke. Og ja, nogle fugle havde tænder, og andre har ikke. Det er dog kun dem uden tænder, der har overlevet til i dag. Tænderne er ikke et godt argument for en mellemform. Længe har man ment, at Archaeopteryx havde massive knogler ligesom krybdyrene. Det har vist sig at være forkert. De er både tynde og hule som hos de fleste nulevende fugle. Archaeopteryx havde intet brystben. Det har i mange år været hovedargumentet for, at Archaeopteryx ikke var en fugl. I 1992 blev det
Palæontolog Angela Milner fra Natural History Museum i London fortæller efter at have lavet scanninger af hjernen, at “Archaeopteryx’ hjerne, sanser og øre overraskende nok har vist sig at være mere fuglelignende, end vi havde troet”, og “… det kom bag på os, at dets hjerne allerede var temmelig avanceret og fuglelignende. Archaeopteryx’ hjerne var fuldt udrustet til at flyve, og den havde en fuglelignende hjerne.”
ORIGO 105
En historie fortæller, at zoologerne fra British Museum blev så forundret, da de så det første eksemplar af næbdyret, at man mente, at der var tale om en practical joke. Man forsøgte derfor at trække næbbet af den med en tang.
argument skudt ned, da man fandt en ny Archaeopteryx med brystben. Brystbenet har været meget centralt i diskussionen, brystmusklerne til flyvning var hæftet fast der.
Fortolkning af Archaeopteryx Archaeopteryx har visse lighedstræk med krybdyr, men langt flere med nutidige fugle. Det er ikke en mellemform mellem krybdyr og fugle, men en såkaldt mosaikform af en fugl med forskellige træk, vi ikke ser hos fugle i dag. Vi kender også nulevende mosaikformer – f.eks. næbdyret. Næbdyret er et pattedyr, men det lægger æg ligesom krybdyr og fugle, den har et næb og svømmehud som en and, den giver mælk som et pattedyr, og så har den pels. Nogle gange er naturen mere pudsig, end vi forestiller os, Men der er ingen grund til at forsøge at trække næbbet af Archaeopteryx, for den er og bliver – en fugl.
?
OPGAVE: Lav en liste over de ting, som er typiske for en fugl, og hvilke træk, der er typiske for krybdyr (skildpadder, slanger mv.) Skriv både ting ned fra teksten, og hvad du selv ved om dyrene. Hvis I har nogle dyr i skabene, så tag dem ud og se godt på dem.
25
14. Menneskets udvikling Netop menneskets oprindelse har altid haft stor interesse, fordi det berører os selv, fordi det medfører mange filosofiske spørgsmål. Hvem er vi? Er vi kun dyr? Er vi resultat af en guddommelig plan? Er vi kun en tilfældighed? Er vi en bekræftelse på Darwins teori om, at alt levende er i familie, så betyder det også, at vi værdimæssigt er på linje med andre dyr. Mennesket er blot et dyr som en antilope, bæver, spoleorm og chimpanse og ikke længere et resultat af en guddommelig plan. Det er derfor, det netop er spørgsmålet om menneskets slægtskab, som har skabt ballade i årtier. På Darwins tid var ideen om, at mennesket var i familie med aber, kendt, men ingen havde fundet en mellemform, som kunne understøtte ideen. Da der på Darwins tid ikke fandtes fund til at understøtte teorien, argumenterede man ud fra ligheder i udseende og i fosterstadiet. De metoder bruger man også lidt endnu, men de suppleres især af teknikker, hvor man måler forskelle og ligheder i DNA og proteiner i mennesker og aber. Hvis lighederne er store, så konkluderer man, at slægtskabet er tæt. Det er sjældent muligt at sammenligne DNA på uddøde dyr og mennesker, fordi det igennem tiden er ødelagt – så man ser på udseende og findested i stedet for. Der findes mindst 6000 fund af rester fra mennesket og vores formodede forfædre. Overordnet set har man lagt vægt på de variationer, som har udviklet et større hjernerumfang, en fleksibel tommelfinger, udviklingen og brugen af redskaber samt opret gang.
Stamtræet – én fortolkning På figuren afstives stammen på menneskets stamtræ af Australopithecus, også kaldet Sydaben, og man mener, den har levet for mellem 1 og 5 millioner år siden. Australopithecus udviklede sig videre til Homo habilis og derfra over til Homo erectus, som til sidst blev til det moderne menneske – Homo sapiens. Stamtræet har været arbejdsmodellen siden Darwin, selvom nogle grene jævnligt bytter plads. Teorien præsenteres som en glidende proces uden kritiske huller, men blandt forskere foregår der en livlig diskussion om placering og udviklingsforløb. Det betyder ikke, at tilhængere af evolution er ved at opgive udviklingsideen, for debatten handler udelukkende om, hvordan fundene skal passes ind i stamtræet – ikke om stamtræet er sandt.
26
Andre forskere er kritiske, og de stiller så med en anden model – grundtypemodellen.
Grundtypemodellen – en anden fortolkning De fossiler, vi finder, er uden tvivl fra individer, der har eksisteret og levet tidligere i historien. Men fundene er ikke meget bevendt, hvis ikke de fortolkes og sættes ind i en sammenhæng. En alternativ sammenhæng er grundtypemodellen. Grundtypemodellen viser en lang række grupper af dyr og planter, som er dannet hver for sig, men til forskel fra evolutionsmodellen har de ikke en fælles oprindelse. Derimod udvikler grundtyperne sig hver for sig, hvor de gør brug af deres medfødte genetiske potentiale. Den udvikling sker ved de mekanismer, som Darwin beskrev som variation og naturlig udvælgelse. Den menneskelige grundtype havde fra begyndelsen et genetisk potentiale, som igennem tiden har udviklet sig til asiatere, afrikanere og europæere. Der findes også mange forskellige aber, og flere af dem kan også opdeles i forskellige grundtyper.
Australopithecus – en abe Australopithecus [austral-o-pi-te-kus] er vigtigst, da den forbinder de abelignende dyr med det mere moderne menneske. Der er tre ting hos Australopithecus, som tolkes i retning af, at det er menneskets forfader: 1. De kunne gå delvist oprejst 2. De havde redskaber 3. Deres hjerne var i gennemsnit en lille smule større end chimpansens
Oprejst? Mange aber kan faktisk også gå delvist oprejst, og det er svært ud fra enkelte fossilfragmenter at sige, om Australopithecus gik oprejst. Bækkenet hos nogle fossiler har en struktur, som ligner det, vi finder hos mennesket, og det antyder en opret gang. Men nogle forskere tolker det som samme oprette gang, som chimpansen kan præstere. Der er også undersøgelser, som ORIGO 105
Orangutang
Chimpanse
Homo sapiens
Homo sapiens Gorilla
Orangutang
Chimpanse
Gorilla
Neandertaler
Neandertaler
Homo ergaster. Homo erectus
Homo ergaster. Homo erectus
Australopithecus og beslægtede arter
Ramapithecus
Ramapithecus
Australopithecus og beslægtede arter
Proconsul Proconsul
A viser, at de gik på knoerne, ligesom vi kender det fra nulevende aber. De ligner også aber på andre områder, for de har en kropsvægt på 30-45 kilo, en højde på 1-1,5 meter og et kranierumfang på 380-450 cm2. Australopithecus er med dens lange krumme fingre og tæer og dens lange arme bygget til et liv i træerne. Den har en kort tragtformet brystkasse, som kendes fra de aber, der lever i træerne i dag. En kort brystkasse giver en større fleksibilitet, når de klatrer i træer. Længdeforholdet mellem arm- og benlængde viser også, at de var tilpasset et liv med klatring, og de har højst sandsynligt levet en stor del af deres liv i træerne. Lucy er det mest berømte eksemplar af Australopithecus, fordi man har fundet en stor del af skelettet (40%). Også det fund peger på, at Australopithecus har levet i træerne.
Brug af redskaber Australopithecus har måske brugt redskaber, men næppe fremstillet dem. Der er dog fundet flækkede sten, men de er så primitive, at ingen ville samle dem op, hvis man var ude at gå en tur. Det er muligt, at Australopithecus har kunnet bruge pinde og sten som redskaber, men det samme ser vi f.eks. hos havodderen og papegøjen. Mange naturudsendelser giver os desværre det indtryk, at chimpanser er det eneste dyr, som bruger redskaber, men det er forkert.
ORIGO 105
B Hjernen hos Australopithecus Australopithecus har et hjernerumfang, der svarer til det, der findes hos chimpanser, og det er faktisk betydeligt mindre end hos gorillaer. Hjernerumfanget er interessant, fordi man mener, at et større hjernerumfang er udtryk for en højere intelligens. En højere intelligens er nødvendig for at udvikle avancerede redskaber og en social kultur. Man bør dog være skeptisk. Mennesker i dag er ikke klogere, fordi de har større hoveder end andre.
Linket til mennesket Homo habilis er udkåret som mellemform, men den er ikke med i grundtypemodellen. Det er, fordi det sandsynligvis drejer sig om en sammenblanding af knogler fra forskellige individer. Nogle træk ligner Australopithecus til forveksling, mens andre knap kan skelnes fra den menneskelige grundtype. Mange mener, at man har blandet knogler sammen fra Australopithecus og mennesker.
OPGAVE: Sammenlign det evolutionære træ med grundtypemodellens skov. Hvilken model beskriver bedst det, vi kan iagttage i naturen?
? 27
15. Den menneskelige grundtype Den menneskelige grundtype er væsentlig forskellig fra Australopithecus, og den dækker over varianter som Homo erectus, Homo ergaster, Neandertaleren og det moderne menneske. Mennesket har gennemgået en udvikling inden for den menneskelige grundtype og været påvirket af miljøet og den naturlige udvælgelse. Klimaet og leveforholdene har skiftet igennem tiderne, og det har ændret grundtypens levevis og udseende. Derfor er vi forskellige i mindre skala i størrelse, kultur, hjernerumfang og i vores brug af redskaber. Ikke bare blandt de nulevende moderne mennesker findes der menneskeracer, men naturligvis også blandt de fortidige mennesker.
Homo erectus/ergaster Homo erectus er den første fra den egentlige menneskelige grundtype. De minder meget om stenalder-
!
FAKTA: Homo habilis: Det dygtige menneske Homo erectus: Det opretstående menneske Homo ergaster: Det arbejdende menneske Homo neanderthalis: Neandertaleren Homo sapiens: Dig og mig og vi to!
folk. Selvom de havde en lidt mindre hjerne end både neandertaleren og det moderne menneske, er det ikke noget afgørende: Vi finder mennesker med samme hjernestørrelse i dag. Brystkassen var tøndeformet, som hos det moderne menneske. Proportionerne mellem arme og ben er også lig det moderne menneske, og det viser, at erectus levede på landjorden, og at den var bygget til det. Undersøgelser af undersiden af kraniet antyder, at det var muligt, at de havde et “moderne” sprog. De havde avancerede stenredskaber. Test af redskaberne har vist, at de var velegnede til partering af de store pattedyr, de jagede. Der er fundet stenredskaber på Flores i det indonesiske øhav. Det er i sig selv interessant, for Flores har aldrig været landfast med de øvrige øer. Det betyder, at erectus har tilbagelagt en havstrækning på mindst 20 kilometer. Homo erectus må være sejlet dertil i båd!
Neandertaleren Neandertaleren havde et højt hjernerumfang på 12501750 cm3, og det er i gennemsnit større end det, vi finder hos moderne menneske. I dag er det de færreste, der tror på, at neandertaleren er væsentlig forskellig fra det moderne menneske.
Et barsk liv Neandertaleren var en hårdfør variant af mennesket. Han/hun levede i det kolde nord tæt ved isgrænsen. De var uhyre stærke og muskuløse og vejede omkring 120 kg. Skinnebenene er faktisk ofte krumme, fordi musklerne var så stærke, at de bøjede dem. Mange mener, at de nedlagde mammutter og grizzlybjørne
28
ORIGO 105
!
FAKTA: Menneskelige træk hos neandertaleren: • De havde større hjernerumfang end det moderne menneske. • De kunne sandsynligvis lave musikinstrumenter. • De begravede deres døde og lagde blomster på gravene. • De plejede de syge. • De kunne lave ild. • Lavede og brugte våben. • Kunne sandsynligvis tale.
med lanser og de bare næver! Alt i alt tegner der sig et billede af et menneske, der nok ikke var de mest avancerede, men stadig på et niveau, vi ser hos naturfolk i bl.a. Sydamerika. Neandertaleren forsvandt pludseligt for anslået 30.000 år siden, og det skete samtidig med, at fuldt moderne mennesker indvandrede til Europa sydfra. Ingen ved, hvorfor de forsvandt, men de blev måske udkonkurreret af det teknisk overlegne moderne menneske.
Homo sapiens Homo sapiens er det moderne menneske. Vi er ikke nogen ny opfindelse, men vi er blot nogle af de mange varianter, vi finder i nutiden og fortiden. Vi er ikke mere intelligente, og vi går ikke mere oprejst end den resterende del af den menneskelige grundtype.
ORIGO 105
Model af Neandertaleren (fra den tyske dinosaurpark Münchehagen)
?
OPGAVER: 1. Homo erectus beskrives som det første menneske. Beskriv hvad der gør ham menneskelignende. 2. Hvordan adskiller den menneskelige grundtype sig fra de mere abelignende fund?
29
16. Fosterudviklingen Darwin skrev i Arternes Oprindelse at “fostrene fra de mest forskellige arter, men tilhørende den samme klasse, er meget ens. Men når de er fuldt udviklet, er de meget forskellige”. Det skrev Darwin, fordi han troede, at fostrene gennemgik den evolutionære udvikling i deres fosterudvikling. Han skrev til en kollega i 1860, at han så det som “det langt stærkeste argument til fordel for” sin teori. I 1860’erne tegnede den tyske biolog Ernst Haeckel fostrene fra fem af de syv hvirveldyrklasser for at illustrere Darwins teori. Den øverste række tegninger viser det, Haeckel påstod var de tidligste stadier i hvirveldyrenes evolution. Som det ses, er fostrene på Haeckels tegning næsten ens, og det skulle på denne måde vise, at de alle kommer fra den samme stamform. Fostrene gennemløber evolutionens stadier, mens forskellene bliver større. F.eks. kan der ses “gællespalter” på halsen af menneskefosteret fra tiden som fisk.
er
å e
r a
Fordrejning af virkeligheden Kort efter Haeckel havde publiceret sine tegninger, blev han kritiseret at sine videnskabelige kolleger. De påstod, at han fordrejede virkeligheden. Det har også vist sig, at Haeckel forfalskede fostrene i den øverste række for at få dem til at se mere ens ud, end de virkelig var. Ud over det, så tegnede han kun de hvirveldyr, som understøttede hans pointe. For at vise sin pointe for padder brugte han f.eks. en salamander i stedet for en frø, som ser meget anderledes ud. Havde han valgt fostrene fra f.eks. næbdyret eller kænguruen, havde teorien heller ikke passet med tegningerne. Fordrejningen af virkeligheden blev komplet, da Haeckel udelod tegninger af to af de syv hvirveldyrklasser. Øjensynligt fordi de ikke passede i hans teori. De udeladte dyr er de kæbeløse fisk (f.eks. lampretten) og bruskfiskene (rokker og hajer).
30
Fisk
Salamander
Kylling
Menneske
En sammenligning af nogle af Haeckels tegninger og Richardsons fotos
Haeckels fordrejninger blev gentagne gange afsløret frem til 1990’erne, uden at nogen gjorde store indvendinger. Først i 1997 trykte den britiske embryolog Michael K. Richardson de virkelige fotos af hvirveldyrfostrene. Fotografierne viste én gang for alle, at Haeckels tegninger var forkerte. Richardson konkluderede i et interview til tidsskriftet Science, at “det ser ud til, at det (Haeckels tegninger, red.) er ved at blive en af de mest berømte forfalskninger i biologien.” Ser vi på figuren ovenfor, kan vi i øverst række se Haeckels ønsketegninger og nedenunder Richardsons række af fotos, der viser, hvor forskellige de i virkeligheden er.
Haeckels tegninger i biologibøger De “første stadier” i Haeckels tegninger er slet ikke de første, for fostrene er allerede halvt udviklede. Forskere ved i dag, at hvirveldyrenes fostre helt i begyn-
ORIGO 105
Haeckels tegninger (Haeckel, Embryos, and Evolution. Richardson et al. Science 15 May 1998: 983)
delsen, efter befrugtningen, ser meget forskellige ud, men midtvejs igennem deres udvikling har de visse lighedstræk. Det er de lighedstræk, som Haeckel beskrev – og pyntede lidt på. Efter det midterstadium bliver dyrene igen meget forskellige. De folder hos mennesket, som kaldes gællespalter, og som hentyder til en fortid som fisk, har intet med gæller at gøre. Den moderne videnskab ved, hvordan gæller ser ud, og en simpel mikroskopering kan afsløre, at embryoens hudfolder ikke er gæller, men anlæg til kirtler. Eksemplet bliver endnu mere absurd, når man kan se, at selv fiskefostre ikke har gællespalter midtvejs i deres fostertilværelse. Det kan undre, at disse tegninger har været så sejlivede, at de har været vist i mange biologibøger gennem de sidste 100 år.
ORIGO 105
?
OPGAVER: 1. Hvilken interesse kunne Haeckel have i at “pynte” på sine tegninger? 2. Haeckels tegninger er en fortolkning af fakta i naturen. Hvilke fakta støtter Haeckels tegninger? 3. Hvorfor tror I, der gik 130 år, før tegningerne blev forkastede som “forfalskninger”?
31
17. Tænk selv og stil spørgsmål Her i hæftet har du fået indblik i nogle af argumenterne for skabelse og intelligent design, og du har set de kritiske sider af evolutionen, som din biologibog ikke giver dig. Det burde være en selvfølge at kende til begge sider af sagen, men mange evolutionister mener, at det er useriøst og uvidenskabeligt at kritisere evolution og tale om intelligent design som et alternativt. I EU er der kræfter, som forsøger at lave love imod, at du må præsenteres for et alternativ. I aviser kan man læse, at det kun er religiøse fanatikere, der kan finde på at sætte “spørgsmålstegn ved Darwin”, og det er på trods af, at der er skrevet hundredvis af bøger om skabelse og intelligent design med naturvidenskabelige argumenter. Theodosius Dobzhansky er en guru for mange evolutionister, og han citeres ofte for at sige: “Intet inden for biologien giver mening, undtagen i lyset af evolutionen”. Udtalelsen kan nærmest betegnes som en “trosbekendelse” til evolutionsteorien. Citatet er uheldigt, for sand videnskab skal ikke lade sig styre af en bestemt teori, men af forskningsresultater – uanset hvor de måtte føre hen. Det vigtige i denne sammenhæng er ikke at have de rigtige meninger, men at turde stille spørgsmål og blive ved med det og ikke pådutte nogen en bestemt
32
teori og det verdensbillede, som hører til. Det er igennem fri forskning og nytænkning, vi har udviklet den videnskab, vi kender i dag.
Hvor kommer livet fra? Hvordan begyndte livet? Det kan vi ikke vide, selv om der kan gives mange bud, og det er forkert at forsøge at lukke diskussionen eller på forhånd diskvalificere f.eks. intelligent design, fordi det ikke falder i flertallets smag. Vi bliver klogere på naturen hver dag. Nye opdagelser og eksperimenter åbner vores øjne for, hvor fantastisk naturen er indrettet.
?
AFSLUTTENDE SPØRGSMÅL: 1. Biologibogen har givet en positiv fremstilling af evolutionsteorien, mens dette hæfte er kritisk. Hvilke argumenter virker mest overbevisende på dig? Begrund dit svar! 2. Hvordan tror I, at udviklingen i naturen vil forløbe de næste 50 år?
ORIGO 105
Ordliste: Antibiotika: Giftige stoffer som bruges til at nedkæmpe bakterieinfektioner. Archaeopteryx: Den ældst kendte uddøde urfugl, som kendes som et fossil (forstening). Ateist: En person, der afviser eksistensen af en gud eller guddommelig kraft. Cellemembran: En fedtmembran, som omgiver en celle. DNA: Arvematerialet. DNA-molekyle: DNA-strengen som ligner en trappestige med baserne som trin og siderne, som består af sukker og fosfat. Enzymer: Proteiner som “får noget til at ske” – f.eks. nedbrydning af sukker i vores krop. Evolutionist: Person, der mener, at alt liv er beslægtet, og mekanismen til det er variation og naturlig udvælgelse i stil med det, Darwin forklarede. Favorisere: Foretrække. Flagel: Flagellen er en propel, der driver en bakterie frem i væske. Fossil: Forstening. Funktionel celle: En celle, hvor de biokemiske processer fungerer. Kompleks: En maskine eller konstruktion, som er opbygget af flere dele, som er indbyrdes afhængige af hinanden – f.eks. en motor eller mobiltelefon. Komponenter: Enkeltdele. Makroevolution: En storskalaudvikling hvor grundlæggende nye strukturer og kompleksitet opstår på tværs af grundtyperne. Mikroevolution: Variation hos dyr og planter inden for grundtypen, hvor der sker en forandring af det eksisterende. Modifikation: Forandring. mRNA-molekyle: Minder om DNA molekylet, men det er kun den ene side af ”stigen”, og så er nogle af molekylerne lidt anderledes.
ORIGO 105
Mutation: En ændring i DNA. Naturlig udvælgelse: Naturens udvælgelse af det individ, som er bedst tilpasset det miljø, det lever i. F.eks. er en snehare kamufleret i et sneklædt landområde. Nukleotid: Byggesten i DNA. Opsummere: Opsamle. Organisk: Molekyler, som stammer fra liv og indeholder kulstof (C) og ilt (O). Ozonlag: O3, som er en gas, som findes i den ydre atmosfære. Penicillin: Det mest kendte antibiotikum. Pioner: Person, som går foran og prøver noget nyt ved at gå nye veje. Proteiner: Komponenter i alle levende celler, som kan have forskellige funktioner, f.eks. hormoner og enzymer. De består af aminosyrer. Resistente bakterier: Bakterier, der ikke dræbes af antibiotika som f.eks. penicillin. Ribosomer: Oversætter RNA til proteiner. Streptomycin: Et andet antibiotikum, som virker på lignende måde som penicillin. Tendens: Noget sker i retning af, eller er tilbøjelig til noget. Tilpasning: Bedre overlevelse i et miljø. Udviklingspotentiale: Iboende muligheder for at udvikle sig. Ultraviolette stråling: Ligesom lysstråling, men kraftigere og med en mindre bølgelængde, som mennesket ikke kan se. Uorganiske stoffer: Stoffer, som ikke indeholder kulstof (C) og ilt (O). Variation: Forandring i opbygning.
33
34
ORIGO 105
ORIGO 105
35
Returneres ved varig adresseændring Returadresse: ORIGO v/Henrik Friis, Lavendelvej 6, 7400 Herning
Dette temanummer stiller videnskabelige spørgsmål til, hvad evolutionsteorien handler om. Her lægges kortene på bordet om, hvad der er fakta i diskussionerne om evolution. Så kan eleven selv tage stilling til, hvilken forklaring der passer bedst med det, der kan iagttages i naturen. Undervisningshæftet er et supplement til biologibøgerne i grundskolen, og det giver mange supplerende informationer. Hæftet er ikke imod evolution, men prøver at tegne et realistisk billede af, hvad teorien kan forklare. Det betyder, at der bliver kradset lidt glimmer af det glansbillede, elever møder i tv og i biologibogen. Alternativer til evolutionsteorien påstås ofte at være uvidenskabelige. Men er videnskab en undersøgelse af virkeligheden, uanset hvor sådanne undersøgelser fører os hen, så kan dette hæftes indhold ikke være mere videnskabeligt! For intet i biologien giver mening – undtagen i lyset af kendsgerningerne! Origoredaktionen
ISSN 0109-6168
36
ORIGO • NR. 105 • SEPTEMBER 2007
ORIGO 105