9789147085378

Björndahl Landgren Thyberg SPIRA Biologi 1

Spira 1 är anpassad till ämnesplanen i biologi enligt Gy11. Boken kan användas på gymnasiet, komvux och naturvetenskapligt basår.

Innehållet är rikt med möjlighet till fördjupning och breddning.

I början av boken finns ett uppslag med studietips. I slutet av boken finns frågor på texten som underlättar elevens inlärning.

I serien ingår Spira Biologi 1 Spira Biologi 1 Online-bok Spira Biologi B (Ny upplaga 2012: Spira Biologi 2) Spira Biologi 2 Online-bok (utkommer 2012 samtidigt med Spira Biologi 2) Lärarhandledning till Spira Biologi A (ny upplaga 2012) Lärarhandledning till Spira Biologi B (ny upplaga 2013) Spira A Plus och Spira B Plus – interaktiva träningsverktyg på webben, som efter hand anpassas till de nya upplagorna av faktaböckerna.

Best.nr 47-08537-8 Tryck.nr 47-08537-8

omsl_SPIRA.indd 1

SPIRA Biologi 1 LIBER

Gunnar Björndahl Birgitta Landgren Mikael Thyberg

SPIRA Biologi 1

11-04-04 17.28.00

Var lat – studera smart!

ISBN 978-91-47-08537-8 © 2011 Gunnar Björndahl, Birgitta Landgren, Mikael Thyberg och Liber AB Redaktör: Cecilia Söderpalm-Berndes Formgivare: Birgitta Ståhlberg Bildredaktör: Birgitta Ståhlberg Illustratörer: Cicci Lorentzson, Eva Sigrand (s. 25), Tobias Flygar (s. 278) Omslagsfotografier: Grönt blad, PhotoAlto/NordicPhotos Virus som angriper bakterier, Eye of science /Science Photo Library/IBL Kvinna med apor, Patrick Landmann/SPL/IBL Kolibri, SPL/IBL Fisk i nät, Bloomberg/GettyImages Andra upplagan 1 Repro: Repro 8 AB, Stockholm Tryck: 1010 Printing, Kina 2011 Kopieringsförbud!

Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen.

Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden.

BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommun/universitet.

Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

Liber AB, 113 98 Stockholm tfn 08-690 90 00 www.liber.se kundservice tfn 08-690 93 30, fax 08-690 93 01, e-post: kundservice.liber@liber.se

Är du en av alla som läser läxorna från första till sista ordet i ett sträck, och tror att ju fler gånger du gör det, desto bättre kan du läxan? Kanhända lär du dig läxan, men det är inte speciellt effektivt utan tar lång tid och är ganska tröttande.

Antalet timmar du läser är inte det väsentliga. Det viktiga är i stället att du lär dig. Inlärning beror bl.a. på hur du mår för tillfället, hur det ser ut omkring dig, hur motiverad du är och vilken inlärningsteknik du använder dig av.

Här vill vi ge dig råd om hur du kan studera mer effektivt.

Om du följer råden kommer du att märka att du sparar tid, och att det blir roligare att läsa. Ta chansen att sluta med dina dåliga läsvanor, om du har det, och utveckla andra, som är bra för dig och ditt liv vid sidan av skolan!

Vi människor är olika och lär oss bäst på olika sätt. En del lär sig bäst genom att lyssna, andra genom att se, och ytterligare andra lär sig bäst genom att pröva sina kunskaper praktiskt.

Det som står i den här läroboken måste du förstås lära dig genom att läsa den, så studieråden handlar om just det.

För att resultatet ska bli så bra som möjligt, rekommenderar vi dels olika mentala förberedelser, dels något om hur man organiserar studierna praktiskt.

Mentala förberedelser Var positiv i inställningen till dina studier. Om du har en positiv inställning tar hjärnan lättare in det som står i läroboken. Det brukar kallas "mental träning" när man vänjer sig vid positiva tankebanor, som "jag tycker det är intressant och spännande med genetik". Hjärnan förstår inte att det här är ett trick utan blir mer öppen och mottaglig alldeles av sig själv.

Utnyttja hjärnans möjligheter. Stora hjärnan tar emot information, som den sorterar, analyserar och lagrar i minnet.

Hjärnans två halvor arbetar något olika. Den vänstra halvan är mer saklig, dvs. den ser ord och siffror. Högerhalvan är mer påhittig och konstnärlig, dvs. den ser bilder och mönster. För att lära sig saker bra bör man få hjärnhalvorna att samarbeta.

Läs därför alltid med penna och papper till hands, så att du kan komplettera orden i boken med din fantasi och skapa bilder eller figurer till texten. Använd gärna färgpennor. Att träna sig i "mindmapping" och att rita begreppskartor är bra metoder.

Var inte rädd att göra "fel". Det viktiga är att just du förstår. I boken kommer du också att stöta på många bilder, som på ett korfattat sätt beskriver innehållet i en text.

II

001-007 rom Spira_1_INTRO.indd Avs1:II

11-04-04 15.22.49

Samla krafter: Ta en ordentlig paus efter skoldagen, gärna med lite frisk luft.

Se ut en lugn plats där du vet att du får den läsro du behöver.

Planera: Du måste förstås ta hänsyn till både andra skolämnen och ditt liv i övrigt innan du planerar läxläsningen. Gör först en veckoplanering och bestäm dig för hur länge du ska läsa varje dag, förslagsvis 30–40 minuter åt gången, följt av en kvarts paus, osv. Det är viktigt att du följer planeringen, så att du känner belöningen i pausen.

MÅL

Praktiska förberedelser

Klart för läxläsning När du ska lära dig innehållet i en text, lång eller kort, kan du arbeta enligt förslagen i "läspyramiden". Börja från botten och arbeta dig uppåt!

Avslutningsvis vill vi som har skrivit den här läroboken få dig att förstå att det är väldigt kul och intressant med biologi, men att man inte kan lära sig saker utan en del arbete! Lycka till!

Stycket är nu klart och du kan börja repetera.

• läs anteckningarna • sätt upp dina anteckningar på väggen • repetera ihop med en klasskamrat • berätta för någon • gör minnesramsor

Red ut svårigheter genom att gå tillbaka till dina anmärkningar. Kanske behöver dina minnesanteckningar kompletteras.

Sträckläs ett lagom stort avsnitt, utan att hänga upp dig på svåra ord o.s.v.

• Ha papper och penna tillhands och gör minnesanteckningar samtidigt.

• Svåra ord eller sådant du inte förstår markerar du med penna i kanten.

• Ta nu avsnitt för avsnitt och gör samma sak.

Detta steg är mest tidsödande och kan med fördel göras på olika dagar.

Skapa dig en överblick genom att bläddra igenom hela stycket, samtidig som du läser rubriker, ingresser, bildtexter, sammanfattningar mm.

III

001-007 rom Spira_1_INTRO.indd Avs1:III

11-04-04 13.20.47

Innehåll BLOCK II GENETIK 22

BLOCK I BIOLOGI HANDLAR OM LIV 2 Kapitel 1 Vad handlar biologi om? 4 Varför studerar vi biologi? 5 Biologin som vetenskap 5 Pseudovetenskap 5 Vetenskapligt arbetssätt 6 Experiment, en viktig del av naturvetenskapen 7 Experiment och kontroller 8 Viktiga metoder och verktyg 8 SAMMANFATTNING 12 Kapitel 2 Liv och livsformer 13 Vad levande organismer kan 14 Energi och byggmaterial 15 Heterotrofer 15 Autotrofer 15 Cellandning och fotosyntes 15 Grundämnen i levande organismer 16 Kemiska föreningar i levande organismer 17 Cellens uppbyggnad och storlek 17 Cellmembranet 17 Två typer av celler 18 Prokaryota celler 18 Eukaryota celler 18 Virus 20 Virusens uppbyggnad och förökningssätt 20 SAMMANFATTNING 21

Kapitel 3 DNA och RNA; från molekyl till individ 24 Historik 24 Uppbyggnaden av DNA och RNA 25 RNA-molekylens uppbyggnad och roll 26 DNA-molekylens uppbyggnad 26 Informationen i DNA uttrycks i proteiner 27 Informationsöverföring till nya celler – replikation 28 Styrning av den egna cellen – proteinsyntesen 29 Från gen till genprodukt – en sammanfattning 31 Aminosyrornas placering ger proteinet dess egenskaper 32 Reglering av genaktiviteten 32 NYCKELHÅL: Epigenetik 33 SAMMANFATTNING 34 Kapitel 4 Kromosomer, celldelning och förökning 35 Celldelning – mitos 36 Tillväxt och DNA-replikation 36 Under mitosen delas cellen upp i två dotterceller 36 NYCKELHÅL: Telomerer 37 Förökning – könlös eller könlig 37 Könlös förökning 37 Könlig förökning 38 SAMMANFATTNING 41 Kapitel 5 Mutationer 42 Genmutationer 43 Orsaker till genmutationer 44 Cellernas reparationsberedskap 45 Kromosommutationer 45 Avvikelser i antalet könskromosomer 45 Avvikelser i andra kromosomer 46 Cancer 46 NYCKELHÅL: Vad beror symptom hos personer med Downs syndrom på? 47 NYCKELHÅL: Cancer beror på onormal cellaktivitet 48 SAMMANFATTNING 49 Kapitel 6 Klassisk genetik 50 Historik 50 Gregor Mendel och den klassiska genetiken 51 Grunderna i klassisk genetik 52 Viktiga begrepp inom den klassiska genetiken 52 Nedärvning av en egenskap 52 Nedärvning av flera olika egenskaper 55 Arv och miljö 57 Gener påverkar varandra 57 Könsberoende arv – i X-kromosomen 58 Praktiska tillämpningar av klassisk genetik 61

IV

001-007 rom Spira_1_INTRO.indd Avs1:IV

11-04-04 13.20.47

Kapitel 7 Genteknik 67 Genteknikens verktyg 68 DNA och RNA i olika organismer 68 Att få in nytt DNA i en cell 69 DNA-tester 70 Kartläggning av hela genom 71 Biosystematik och evolutionsforskning 72 Kriminalteknik 72

Transgena eller genmodifierade organismer (GMO) 74 Transgena bakterier 74 Transgena växter 75 Transgena däggdjur 76 Kloning 76 Medicinsk tillämpning av genteknik 79 Läkemedel 79 Vaccin 80 Genterapi 80 NYCKELHÅL: Stamcellsforskning 80 Risker med medicinsk tillämpning av genteknik 81 Lagen och genteknik 81 Jordbruk, djurhållning och livsmedel 82 Människan 83 SAMMANFATTNING 83

BLOCK III LIVETS MÅNGFALD 84 Kapitel 8 I naturen ser vi likheter och mångfald 86 Historiskt 86 En ny syn på livet 87 SAMMANFATTNING 89 Kapitel 9 Översikt över de levande organismerna 90 SAMMANFATTNING om systematikens principer 91 Djurriket 92 Djurens huvudgrupper 93 Jämförande anatomi 93

Viktiga fyla i djurriket 93 Svampdjur 95 Nässeldjur 95 Kammaneter 96 Plattmaskar 96 Rundmaskar (nematoder) 96 Ringmaskar 97 Mollusker 97 Leddjur 99 Tagghudingar 103 Ryggsträngsdjur 103 Ryggsträngsdjur utan ryggrad 104 Ryggradsdjur 104 NYCKELHÅL: Några viktiga ordningar inom klassen däggdjur 110 SAMMANFATTNING om djurriket 111 Svampriket 111 Vad är egentligen en svamp? 112 Svamparna och vi 112 Indelning av svampar 113 SAMMANFATTNING om svampriket 114 Växtriket 114 Typiskt för växter 115 Växtrikets indelning 115 Mossor 116 Kärlväxter 117

INNEHÅLL BLOCK I– III IV

Växtförädling 61 Husdjursförädling 62 Medicinsk-genetisk rådgivning 65 SAMMANFATTNING 66

SAMMANFATTNING om växtriket 120 Enkla eukaryota organismer 121 Enkla eukaryoter i vår omgivning 121 Djurliknande enkla eukaryoter 122 Sjukdomsalstrare 123 SAMMANFATTNING om enkla eukaryoter 123 NYCKELHÅL: Malaria, en av världens allvarligaste sjukdomar 124 Prokaryota organismer – bakterier och arkéer 125 Arkéer 125 Bakterier 126 Bakteriernas indelning 126 NYCKELHÅL: Tuberkulos 129 SAMMANFATTNING om prokaryoter 129 V

001-007 rom Spira_1_INTRO.indd Avs1:V

11-04-04 13.20.49

Biosystematik och evolutionsforskning Likheter i DNA utnyttjas för att reda ut släktskap mellan arter och grupper av arter. Resultaten från DNA-forskningen har i vissa fall medfört att man har fått tänka om när det gäller släktskap mellan bl.a. olika grupper av däggdjur, fåglar och blommande växter. Ett exempel är att schimpansen har visat sig vara närmare släkt med människan än med de andra stora aporna.

DNA-analyser används också för att kartlägga olika människogruppers släktskap. I det här faller har främst mitokondrie-DNA och Y-kromosomer använts.

Se nyckelhålet om mitokondriska Eva på s. 169.

En äldre bild av olika folkslag, samer och inuiter. Det är betydligt större skillnader mellan olika kulturyttringar, än det är genetiska skillnader mellan olika grupper av människor.

Dock har man visat att en del mänskliga DNA-varianter enbart finns i Afrika, vilket stöder teorin att vårt släkte och vår art härstammar därifrån.

Kriminalteknik Med hjälp av DNA-teknik har många fler brottsfall än tidigare klarats upp. Lämningar från brottsplatsen, t.ex. blod, saliv, sperma eller hår kan tas tillvara, och mängden tillgängligt DNA kan ökas med hjälp av PCR. För att en sådan här analys ska fungera praktiskt behöver inte allt DNA undersökas. I stället undersöker man oftast ca 3000 baspar i vissa områden med nonsens-DNA, för att DNA:t varierar mycket där. Orsaken till den stora variationen här är troligen att DNA:t inte har någon känd funktion, vilket betyder att mutationerna inte påverkar individens överlevnad. Nonsens-DNA-avsnitten kan därför variera mycket mellan olika individer. (I viktiga gener är variationen däremot aldrig särskilt stor, eftersom mutationer i dessa ofta påverkar individens livsduglighet.)

I nonsens-DNA-regionerna är man i första hand intresserad av STR-sekvenser (Short Tandem Repeats), dvs. långa sträckor av upprepade ordningsföljder mellan kvävebaserna. Med specifika primers, som behövs för att starta PCR-reaktionen, kan man alltså välja just sådana här STR-sekvenser för kopiering.

Utöver STR-sekvenser kan man utnyttja mitokondrie-DNA och den könsbestämmande delen på Y-kromosomen.

När provet har masskopierats med hjälp av PCR-metoden tillsätter man restriktionsenzymer och genomför sedan en elektrofores. Bandmönstret på gelen återspeglar längden på de olika fragmenten, och det går att se om DNA i två prov är identiskt. Det fungerar alltså som ett molekylärt ”fingeravtryck”. Metoden brukar därför kallas ”fingerprinting”, se figuren på nästa sida. Sannolikheten att två olika personer har identiskt bandmönster när det gäller de 3 000 undersökta basparen, är ungefär en på en miljon. Rent statistiskt kan alltså ca 9 personer i Sverige ha likadan DNA-sekvens i de 3 000 basparen.

72

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:72

11-04-04 13.20.04

Tre olika DNA-prover

1

2

2

3

Restriktionsenzymer tillsätts. De klipper i speciella DNA-sekvenser.

Eftersom dessa sekvenser varierar i antal mellan olika individer blir fragmenten olika långa.

Fingerprintinganalys av tre DNA-prover. Syftet är att se om några av proverna är identiska och i så fall kommer från samma person. Först har PCR utförts på proverna så att en viss STR-sekvens har ökat i mängd.

4 fragment

1

100, 200, 400 resp 150 baser långa.

5 fragment

2

100, 300, 50, 350 resp 50 baser långa.

4 fragment

3

3

100, 200, 400 resp 150 baser långa.

Gelelektrofores. Bandmönstret visar längden på de fragment som finns i respektive prov. antal baser

pluspol på spänningskällan

50 100

BLOCK TVÅ • KAP. 7

1

200 300 400 provbrunn

kontroll

4

minuspol på spänningskälla

1

2

3

Slutsats: Prov 1 och 3 är troligen identiska.

På gelen ser man ett bandmösnter av DNA när man belyser den med ultraviolett ljus.

(Gelen har först behandlats med ett fluorescerande ämne som binder till DNA.)

73

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:73

11-04-04 13.20.05

Transgena eller genmodifierade organismer (GMO) Med transgena organismer menas sådana som har fått minst en gen från någon annan art och som därmed har fått nya egenskaper. Ofta kallar man dem istället genmodifierade organismer, med förkortningen GMO. Här kommer vi genomgående att använda begreppet transgena organismer. Idag finns både transgena bakterier, växter och djur. För att få fram transgena organismer måste flera metoder samordnas. Här nedan redovisas olika typer av transgena organismer, hur man kan framställa dem, och vilken nytta man kan ha av dem.

Transgena bakterier Den praktiska användningen av genteknik startade med transgena bakterier.

Bakterier har fördelen att de enkelt kan ta upp främmande DNA. Principen är då att framställa en plasmid med den önskade genen infogad, och sedan låta bakterier ta upp den. För att kontrollera om överföringen har lyckats har man också brukat infoga en gen för antibiotikaresistens i plasmiden. Genom att odla bakterierna på näringsmedel med antibiotika kan man då enkelt se om plasmidöverföringen har lyckats. De bakterier som överlever och alltså är resistenta mot antibiotikan har ju tagit upp plasmiden.

Ett problem med antibiotikaresistensgener är risken att få ”vilda” bakterier som tål många olika sorters antibiotika. Därför är det mycket viktigt att se till att de transgena bakterierna inte hamnar utanför laboratoriemiljön. Bland annat problemet med ”vilda bakterier” med antibiotikaresistens har gjort att metodutvecklingen nu går efter två andra linjer. Dels kan man föra in någon annan markörgen, som ”grönt fluorescerande protein”. Dels kan man stoppa in många gener på en gång, en genkassett, och förändra bakteriernas ämnesomsättning mer påtagligt, så att de blir ofarliga om de kommer ut i naturen.

Kolonier av bakterier som har tagit upp en gen för ”grönt fluorescerande protein”.

I naturen finns det här proteinet i en art av ”lysande” maneter.

74

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:74

11-04-04 13.20.07

BLOCK TVÅ • KAP. 7

De första storskaliga användningarna av transgena organismer var bakteriestammar som producerar insulin, mänskligt tillväxthormon och de ämnen som saknas hos blödarsjuka personer.

Numera arbetar man bland annat med att få bakterier att tillverka även mindre molekyler än proteiner, exempelvis sådana som kan användas som råvaror till läkemedel eller för andra kemisk-tekniska ändamål, som biobränslen. Proteinmolekyler från transgena bakterier har också fått fler användningsområden, t.ex. som enzymer i tvättmedel.

Med genmodifierade mikroorganismer har man nu även lyckats framställa antimikrobiella peptider, som kan bli ett alternativ till antibiotika i framtiden.

Forskaren Craig Venter är en av dem som arbetar på att skräddarsy bakterier så att de kan tillverka ännu många fler intressanta ämnen. Han har nu gått så långt att han helt har bytt ut DNA-innehållet i en bakterie, och därför i någon mening skapat en konstgjord organism.

Transgena växter DNA överförs till enskilda växtceller antingen med en genkanon, eller med hjälp av den speciella, tumörframkallande bakterien Agrobacterium tumefaciens. Växtcellen som har fått plasmiden med genen får sedan växa till en cellklump, en kallus. Därefter behandlas kallusen med speciella hormoner, så att det börjar växa ut rötter och bladiga skott. Växten måste sedan testodlas för att se om den önskade egenskapen har följt med till den ”färdiga” växten.

DNA med intressant gen klipps med restriktionsenzym

bakteriekromosom

växtcell plasmid ligas

Agrobacterium tumefaciens

DNA Isolerad plasmid klipps med restriktionsenzym.

Agrobacterium tumefaciens tar upp den genmodifierade plasmiden.

cellkärna

Agrobacterium tumefaciens infekterar en växtcell, som infogar bakteriens DNA i sitt eget DNA.

Många växter kan klonas ganska enkelt med hjälp av sticklingar och då kan den önskade egenskapen bibehållas hur länge som helst. Dessutom kan genöverföringen kompletteras med växtförädling genom ”vanlig” korsning (s. 61).

Nyare teknik med zink-finger-proteinteknik har gjort det lättare att placera de nya generna just på det ställe i en viss kromosom i växten som man önskar. Då bortfaller en del av problemen med att den nya genen kan hamna i ”fel” omgivning i kromosomen, som dels kan göra att den aktiveras vid fel tillfällen, dels leda till att andra gener aktiveras felaktigt.

Den största användningen av transgena växter är förstås inom livsmedelsproduktionen. Ett exempel är det ”gyllene riset” med högre halt av A-vitamin och

Cellen delar sig och utvecklas till en planta. Alla dess celler har den nya genen.

En vanlig metod för att överföra främmande gener till en växt är att utnyttja bakterien Agrobacterium tumefaciens, som naturligt infekterar växtceller.

75

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:75

11-04-04 13.20.08

järn. Det har tagits fram för att minska felnäring och undernäring i fattiga länder. Likaså arbetar man nu med att förbättra näringsvärdet i kassava (maniok). Andra lyckade genöverföringar har gett växter som tål insektsangrepp bättre än ursprungsväxterna, och grödor som inte skadas av ogräsmedel. Arbete pågår med multivitamin-majs och med järnberikat ris.

Arbetet med transgena växter inom livsmedelsproduktion har mött en hel del kritiska frågor: • Kan gener för resistens mot ogräsmedel sprida sig till den transgena växtens vilda släktingar?

• Hur kommer de transgena organismerna att fungera tillsammans med vilda organismer i ekosystemen?

• Kan även ”snälla” insekter skadas av de gener man för in i växten mot insektsangrepp?

• Har man rätt att ta patent på gener, som från början utvecklats naturligt?

• Kommer de här nya grödorna verkligen rätt människor till godo, vilket är tanken med exempelvis det gyllene riset?

I USA och Brasilien är en stor andel av grödorna transgena. I Europa är man betydligt mer restriktiv med transgena växter.

I Sverige bedrivs intressant forskning på potatis, där man överför gener med resistens mot den svåra ”potatissjukan”, potatisbladmögel (se s. 38).

Rätt använd kan den här tekniken innebära att man kan minska mängden kemiska bekämpningsmedel i potatisodlingar avsevärt, vilket gynnar miljön.

Flicka med kassava (maniok).

Kassavaroten är basföda på många ställen i tropikerna, men den innehåller mest kolhydrater. Med genteknik försöker man nu förbättra dess näringsvärde. Bilden är från Burundi i Centralafrika.

Transgena däggdjur För att få fram ett transgent djur, måste genen föras in i en befruktad äggcell med hjälp av mikroinjektion. Äggcellen förs sedan in i livmodern hos en surrogatmamma. Det är inte alla gånger som mikroinjektionen lyckas, eller som ägget accepteras av surrogatmamman. Med dagens teknik lyckas man få fram ett transgent däggdjur i ungefär ett fall av fyra.

Om transgena djur ska bli till stor praktisk nytta bör dessa också kunna klonas – alltså ge upphov till nya, identiska individer. I annat fall dör ju den intressanta, förändrade egenskapen ut med djurindividen i fråga.

Transgena får producerar redan idag i sin mjölk proteiner för blodlevring, sådana som saknas hos blödarsjuka personer.

Kloning Kloning betyder i biologiska sammanhang ”kopiering”. På individnivå innebär det att en organism delar upp sig så att en individ ger upphov till många nya genetiska kopior. Inom gentekniken betyder kloning även masskopiering av en speciell typ av DNA, t.ex. när bakterier eller virus med ett speciellt DNA förökar sig i stor omfattning.

76

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:76

11-04-04 13.20.08

Naturens egna kloner

Jordgubbsplantor bildar ofta revor som växer ut från moderplantan. De nya plantorna som växer från revorna har samma genuppsättning som moderplantan och utgör alltså en klon.

BLOCK TVÅ • KAP. 7

I växtvärlden är det ganska vanligt med könlös förökning (se s. 37), vilket ju är detsamma som kloning. En hel del växter har t.o.m. speciella bildningar för att underlätta kloning, som revor eller groddknoppar. Jordgubbar, smultron och gåsört är exempel på sådana växter. Man ser ofta hur de breder ut sig med långa revor, vilket syns i bilden.

I djurvärlden förekommer också naturlig kloning, som jungfrufödsel bland bladlöss (se s. 38). Ett annat exempel är de nässeldjur som kallas hydror. De brukar klona sig genom att en ny individ växer ut som en liten ”knopp” på den gamla.

Kloning av odlade växter Många krukväxter kan förökas med sticklingar. Man klipper bara av ett litet skott och sätter ner det i fuktig miljö. Växten kommer då att bilda rötter och den börjar snart att växa till även på höjden. En del buskar och träd går också lätt att föröka med sticklingar, t.ex. vide.

Också många av de växter vi äter är kloner, som äpplen, jordgubbar och potatis. Varje potatissort, t.ex. Bintje, är en klon – alla Bintjeplantor har alltså samma genuppsättning.

När man har fått fram en ny äppelsort med speciellt fina egenskaper, kan den bibehållas genom ympning. Det innebär att små kvistar av den nya äppelsorten sätts fast på en grundstam av en annan äppelsort. Många speciella äppelsorter bevaras dessutom genom att man har träd växande i speciella fruktträdgårdar, klonarkiv.

Kloning av hela däggdjur En högmjölkande ko eller en duktig spårhund dör så småningom, och drömmen för bonden och jägaren är naturligtvis att få en ny ko respektive spårhund med samma goda egenskaper. Men ett dilemma är att kalvarna och valparna alltid får gener även från den andra föräldern, och då finns inga garantier att de blir lika framstående. Att klona djuren vore kanske lösningen på problemet – även om många tycker att det finns moraliska betänkligheter med den här sortens kloning.

77

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:77

11-04-04 13.20.09

År 1996 blev det stor uppmärksamhet kring det första klonade däggdjuret, fåret Dolly. Uppmärksamheten beror förstås på att det rent principiellt också borde gå att klona människor. Det medför genast en mängd både praktiska och moraliska problem, liksom skrämmande tankar. Tänk dig att någon makthavare vill massproducera ”övermänniskor” eller människor som är lättmanipulerade men som jobbar hårt. Vad skulle vi då få för slags samhälle?

Kloning av däggdjur kan nu utföras med lite andra metoder än den för att få fram Dolly. Numera finns det teknik att låta vanliga kroppsceller ”gå tillbaka” till pluripotenta stamceller, alltså stamceller som kan utvecklas till vilken cell som helst i kroppen. En sådan stamcell kan föras in i en blastocyst, dvs. det stadium då den befruktade äggcellen har delat sig till cell-lager som ska bli fosterhinnor.

Man byter då inte ut cellerna i fosterhinnorna, utan bara den cell som verkligen ska bli den nya individen.

celler från vävnad på den individ man vill klona

genaktivering med virus eller "proteinchock"

äggcell från samma art som inte kan utvecklas helt

borde gett upphov till foster men utvecklingen stoppad, och cellerna elimineras.

blastocyst

moderkaka stamcell förs in i embryot och utvecklas till foster

fosterhinn0r

inducerade, pluripotenta stamceller

Kloning av däggdjur med hjälp av inducerade pluripotenta stamceller.

Kloning av däggdjursceller De moraliska problemen uppstår i första hand när det är fråga om kloning av hela individer, åtminstone om man diskuterar kloning av människor. För många borde det vara lättare att acceptera att man bara klonar en speciell grupp celler, någon typ av stamceller (se nyckelhålet på s. 80–81). Dock har även den verksamheten vållat stor diskussion, särskilt i USA. Forskare har länge klarat att odla mänskliga celler i olika typer av näringslösningar, så tekniken finns redan. Trots allt finns det etiska dilemman även vid kloning av celler. Ett exempel är om stamceller tas från ett embryo, för att exempelvis bilda vävnader eller t.o.m. organ till en behövande patient. Vilka etiska regler ska då gälla? Kritiken i USA handlar om det betänkliga i att ta stamceller från aborterade foster.

78

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:78

11-04-04 13.20.10

Medicinsk tillämpning av genteknik Med genteknik kan man förenkla framställningen av läkemedel och göra dem billigare. Man kan också föra in den friska genen i kroppsceller hos en person med en sjukdom som har orsakats av en mutation i genen. Ytterligare en metod är att genmodifiera celler i kroppens immunförsvar så att de blir effektivare när det gäller att bekämpa exempelvis tumörer. Utvecklingen går snabbt och erbjuder många möjligheter, men det finns också risker.

Läkemedel används både för att lindra sjukdomssymtom och för att ersätta något ämne som kroppen saknar. Om ämnet är en ganska liten molekyl, så går det ofta att tillverka det industriellt. Om läkemedlet däremot är ett protein så har det till nyligen varit betydligt svårare. I princip har man varit tvungen att utvinna det från någon annan organism, vilket är både krångligt och dyrt. Ett exempel är insulin, som man länge tog från slaktdjur, men insulin från grisar och kor är inte identiskt med mänskligt insulin.

Läkemedel i form av proteiner kan nu produceras av transgena bakterier eller i mjölken hos transgena däggdjur. Även läkemedel som utgörs av mindre molekyler planerar man att låta bakterier tillverka – sådana metoder kan bli mer miljövänliga än de hittills använda.

För att få ett däggdjur att producera ett läkemedelsprotein i mjölken, krävs att man för in genen i det befruktade ägget, vilket har beskrivits i avsnittet om transgena däggdjur.

Forskning pågår med att få kor att producera bl.a. blodproteinet albumin samt antikroppar mot gulsot-viruset hepatit A.

BLOCK TVÅ • KAP. 7

Läkemedel

Mjölk från en transgen ko, med ett ämne som är råvara till läkemedel.

79

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:79

11-04-04 13.20.10

Vaccin Ett vaccin fungerar på så vis att man tillför blodet det smittämne, t.ex. ett virus, som man ska vaccineras mot, fast i ofarlig (inaktiverad) form. Den vaccinerade personen bildar då antikroppar mot viruset, och de ger skydd om personen smittas av samma virus igen. Viruset man utgår ifrån brukar inaktiveras genom upphettning. Svårigheten är att det krävs stor mängd av viruset (smittämnet) och att inaktiveringen måste vara hundraprocentig. Med hjälp av genteknik kan man i stället tillverka bara några av de proteiner som utgör virusets hölje, och som har betydelse för aktivering av immunförsvaret. När man inte injicerar något komplett virus, kan förstås inga nya virus bildas. Det kan därför anses vara ett säkrare vaccin.

Genterapi Forskare hoppas mycket på att direkt kunna ersätta gener som orsakar sjukdom, med friska gener. För att föra in friska gener i människokroppen tar man hjälp av stamceller (se nyckelhålet nedan), som det går att föra in nya gener i.

Arbete med att försöka bota barn med medfödda allvarliga defekter i immunförsvaret, sjukdomen SCID (Severe Combined ImmunoDeficiency) har pågått i över 10 år, och oftast har behandlingen fungerat bra.

En annan form av genterapi bygger på helt nya forskningsrön. Det verkar vara möjligt att behandla cancer med genmodifierade T-mördarceller (T-celler), alltså celler som normalt finns i människans immunförsvar. Man tar ut T-mördarceller ur patienten och tillför dessa nya gener, så att T-cellerna bildar rätt receptorer för cancerceller på sin yta. När de här modifierade T-cellerna sprutas in i patienten letar de upp just cancercellerna och förstör dem. Eftersom cellerna från början är patientens egna så reagerar inte det övriga immunförsvaret på dem.

NYCKELHÅL: Stamcellsforskning Stamceller är omogna celler som ännu inte har specialiserat sig och därför kan dela sig och utvecklas till olika celltyper, som exempelvis nervceller eller muskelceller. Vår kropp har drygt 200 olika celltyper, och när väl specialiseringen har börjat, kan inte cellen ”backa tillbaka” och utvecklas till någon annan celltyp. Alla celler har samma genetiska information, så att en cell blir det ena eller det andra beror på hur generna aktiveras under individens utveckling – och hur cellerna aktiveras beror bl.a. på de omgivande cellerna.

Stamcellernas förmåga att utvecklas till

olika celltyper kan utnyttjas för att bl.a. reparera skadad vävnad. Stamceller finns i kroppen under hela livet, allt ifrån de allra första celldelningarna till den vuxna individens stamceller i olika vävnader.

Man skiljer på embryonala stamceller och vuxna individers stamceller (se figuren på nästa sida).

Möjlig användning av stamceller Vi tänker oss en person med en sjukdom som beror på en skada (en mutation) i en viss gen. Den här personen skulle kanske bli frisk, eller åtminstone må bättre, om han eller hon fick en frisk gen.

Hur skulle detta gå till rent praktiskt?

Nu har forskare lyckats få vanliga celler (fast det är enklare med specialiserade

stamceller) att återbildas till stamceller kapabla att specialiseras till i stort sett vilken cell som helst – alltså pluripotenta stamceller. De här stamcellerna kan sedan förändras genom att en frisk gen sätts in.

Lyckade försök har rapporterats om behandling av Parkinsons sjukdom, som yttrar sig som darrningar och svårigheter att styra musklerna. Man har injicerat genmodifierade stamceller, som sedan visat sig kunna producera dopamin, det ämne som saknas i parkinsonpatienter.

Man försöker även använda stamceller för behandling av andra skador i nervsystemet. Det rör nybildning av motoriska nervceller och celler i ögats näthinna respektive i innerörat.

80

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:80

11-04-04 13.20.12

Risker med medicinsk tillämpning av genteknik

BLOCK TVÅ • KAP. 7

Alla nya läkemedel måste testas mycket noggrant innan de kan börja användas på patienter. Läkemedel och vaccin som framställs med genteknik är inga undantag. Här kräver dessutom framställningen stor försiktighet, eftersom man ofta använder sig av virus och bakterier. Det finns alltid risk att det utvecklas aggressiva smittämnen, som kan vara farliga om de kommer ut i omgivningen.

Ytterligare en risk är att gener i nya kombinationer kan börja samverka, så att t.ex. cellernas ämnesomsättning kan ta nya vägar med hjälp av nya kombinationer av enzymer.

På liknande sätt är genterapi inte heller riskfri för patienten – man vet idag för lite om hur gener samverkar och om konsekvenserna av att föra in nya gener.

Om det finns annan behandling ska den användas. Genterapi får idag bara användas när det är den enda möjligheten för patienten att bli frisk eller må bättre.

Behandlingen av svårt cancersjuka patienter med genmodifierade T-celler är ett belysande exempel.

Lagen och genteknik Eftersom arbetet med genteknik inte är riskfritt är det viktigt att det finns regler som bygger på försiktighetsprincipen och på etiska värderingar. Det gäller särskilt inom ett forskningsområde som utvecklas så snabbt som gentekniken gör. Genteknik har mycket spridda användningsområden – allt från livsmedelsförädling till produktion av läkemedel – och därför är det flera olika lagar som gäller. På 1990-talet insåg man i Sverige att de rådande lagarna inte var tillräckliga för den nya tekniken, så man införde en ny gentekniklag och en myndighet som kallas Gentekniknämnden. Numera ingår gentekniklagen som en del i Miljöbalken.

tidiga embryonala stamceller

embryonala blastocyststamceller

stamceller från vuxna individer t.ex från benmärg

bindvävsstamceller

blodbildande stamceller bencell fettcell

bindvävceller ny individ

vilken celltyp som helst

sencell

röda blodkroppar blodplättar granulocyter

broskcell

monocyter

muskelceller

lymfocyter

Tidiga embryonala stamceller, vid 8-16-cellsstadiet, har obegränsade möjligheter. De kan var för sig utvecklas till nya individer om de får utvecklas i en livmoder. De embryonala stamceller som uppträder senare, i blastocysten, kan inte bilda nya individer, däremot vilken celltyp som helst. I benmärgen finns bl.a. blodbildande stamceller, som ger upphov till de olika blodkropparna (röda, vita, blodplättar).

Den här typen av stamceller ger bara upphov till celler för den vävnadstyp som de befinner sig i, om man inte lyckas få dem att återgå till att vara pluripotenta stamceller.

81

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:81

11-04-04 13.20.12

Syftet med gentekniklagen är att skydda människors och djurs hälsa samt miljön vid genteknisk verksamhet. Nämnden har till uppgift att följa genteknikens utveckling. Den bevakar också hanteringen av transgena organismer och att de etiska frågor som regleras i lagen beaktas inom olika verksamheter. Om det framkommer att lagen inte följs på de här punkterna, så ska nämnden anmäla det till regeringen. Till nämndens hjälp finns tillsynsmyndigheter, t.ex. Arbetarskyddsstyrelsen, Fiskeriverket, Jordbruksverket, Kemikalieinspektionen, Livsmedelsverket, Läkemedelsverket, Socialstyrelsen och Skogsstyrelsen. De ska bedöma riskerna med genteknisk verksamhet inom sina specialområden.

Livsmedelslagstiftningen är gemensam för hela EU och gäller för alla livsmedel, inte bara de som kommer från transgena organismer.

Det finns också Internationella avtal som rör genteknik (bl.a. en hel del EUdirektiv). De slår fast att alla länder ska vidta försiktighetsåtgärder i hanterandet av transgena organismer.

Med genteknikens utveckling står förstås hela tiden även lagstiftningen inför nya utmaningar. Ibland rör det vad som ska betraktas som en genteknisk produkt. Ska produkter från transgena växter märkas även om de inte längre över huvud taget innehåller något DNA, modifierat eller ej? Ett exempel är mjöl från transgena sojaplantor. Det här mjölet innehåller inte något DNA. Ska det då märkas för att det anses farligt, eller mer som upplysning till en miljömedveten konsument?

Jordbruk, djurhållning och livsmedel Några exempel på allmänna regler i svensk lag och internationella avtal är att: • Alla fältförsök med transgena växter samt att lansera dem på marknaden kräver tillstånd.

• Livsmedel med ursprung i transgena organismer får inte innebära risker eller näringsmässiga nackdelar.

• Produkter från transgena organismer måste märkas med särskild text så att konsumenten vet vad han eller hon köper.

• Livsmedel som innehåller transgena ingredienser ska märkas.

• Alla djurförsök ska genomgå en etisk granskning där man tar hänsyn till det vetenskapliga värdet samt om djuret kommer att lida. Även för industrigrödor, där produkterna alltså inte direkt används till livsmedel, finns det riktlinjer.

”Mild majs utan GMO” står det på den franska konservburken.

82

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:82

11-04-04 13.20.12

En del av gentekniken innebär att forskare letar efter värdefulla gener i odlade växter, eller i vilda växter. Med början vid Riokonferensen 1992 slogs det fast att enskilda länder har rätt till ”sina egna” genetiska resurser, och att man ska förhindra att starkare aktörer (företag, rika länder) tar hand om och tar patent på intressanta gener, utan att ursprungslandet får nytta av det.

Användningen av genteknisk hantering av befruktade ägg från människa är också reglerad i lag. Några exempel är att: • Mänskliga embryon får bara användas fram till 14 dagar efter befruktningen.

• Kloning av mänskliga foster är förbjuden.

• Förändring av arvsmassan hos människan, så att förändringarna kan gå i arv till följande generationer, är förbjuden.

Eftersom DNA är ett viktigt verktyg vid brottsutredningar är det nödvändigt med regler för att garantera allas rättssäkerhet. DNA-analyser på människor får göras om det kan underlätta utredningen av brott där någon riskerar fängelsestraff. I Sverige finns sedan 1999 olika register på personer som har ingått i en polisutredning. Deras DNA-profil får finnas kvar i registret i allt emellan 10 och 30 år beroende på om personen har varit misstänkt eller dömd till fängelse.

BLOCK TVÅ • KAP. 7

Människan

SAMMANFATTNING • Genteknik innebär att man kan analysera DNA:s struktur hos olika organismer samt flytta DNA mellan individer och arter. Fyra tillämpningar är särskilt viktiga: 1. överföring av gener till andra organismer med hjälp av olika vektorer, 2. kloning – dvs. medveten framställning av kopior av celler, cellinjer eller hela individer, 3. genterapi – att bota sjukdomar genom att föra in celler med förändrade gener i en patient, 4. analyser av DNA t.ex. för att kunna fälla brottslingar eller bestämma faderskap, och för att få ny kunskap inom biologisk systematik och evolution.

• Redskap inom gentekniken är olika enzymer, bl.a. restriktionsenzymer, som klipper DNA vid speciella sekvenser, och ligaser, som kan foga ihop DNA-ändar.

• Viktiga metoder inom gentekniken är gelelektrofores och PCR (Polymerase Chain Reaction).

• Stamceller är celler som kan utvecklas till olika celltyper.

• I Sverige finns Gentekniknämnden som en övergripande myndighet som övervakar all genteknisk verksamhet.

83

002-083 Spira_1_block1-2.indd Avs1:83

11-04-04 13.20.13

amnioter

amfibier

kvastfeningar

lungfiskar

strålfeniga fiskar

broskfiskar

rundmunnar

lansettfiskar

Manteldjuren har ryggsträng och nervrör enbart som larver. Senare sätter sig larven fast på något underlag, och tillbakabildar alla organ utom den stora gältarmen, med vilken de filtrerar plankton från havsvattnet. Nervsystemet förminskas till bara några nervcellanhopningar, ganglier.

Lansettfiskar brukar leva halvt nedgrävda i havsbottnen. De beter sig alltså inte som fiskar och är heller inte särskilt nära släkt med ”riktiga” fiskar.

manteldjur

Ryggsträngsdjur utan ryggrad

tetrapoder

förbenat skelett käkbärande djur ryggradsdjur

ryggsträngsdjur

Ryggradsdjur Till de egentliga ryggradsdjuren brukar man räkna rundmunnar, broskfiskar, olika typer av benfiskar och de som brukar kallas ”fyrfota landdjur” eller tetrapoder, även om både människor, fåglar och valar också räknas hit.

Rundmunnar har inga ordentligt rörliga käkar. Mest kända är kanske nejonögonen, som har den för oss märkliga vanan att suga sig fast på levande fiskar och raspa loss delar av deras kött.

Nejonögat har en rund mun (till vänster) som den suger sig fast på en fisk med, och också skrapar loss delar av köttet med.

Fiskarna är inte någon enhetlig grupp, utan innefattar flera olika grupper ryggradsdjur, som alla lever i vatten och andas med gälar. De här grupperna (klasserna) är inte närmare släkt med varandra än med andra klasser av ryggradsdjur – se stamträdet.

Käkarna hos broskfiskar, benfiskar och alla landlevande ryggradsdjur förefaller ha utvecklats ur de främre gälbågarna, alltså ben som från början bar upp andningsorganen. I många fall har käkarna många ben som ledar mot varandra, men 104

084-185 Spira_1_block3.indd Avs1:104

11-04-04 13.30.48

hos däggdjuren sitter överkäken fast i skallen, och underkäken är det enda rörliga benet vid munnen. gälspringor

kranium

Gälbågar har under evolutionens gång omvandlats till käkar. mun

Broskfiskar Broskfiskarna har ett skelett som enbart består av brosk. De skiljer sig även på andra sätt från benfiskarna. Bland annat har de inga fjäll utan en form av hudtänder. Vidare har de inget egentligt gällock, utan i stället 4–5 gälspringor vid huvudet. Munnen är placerad på kroppens undersida, en bit från nosspetsen. De flesta broskfiskar kan föras in i grupperna hajar respektive rockor. Många arter är väldigt stora, som exempelvis de planktonätande hajarna valhajen och brugden.

Mest omtalade är kanske de mellanstora hajarna, som faktiskt kan utgöra hot mot simmande människor. Även hajar och rockor fångas för att ätas. Många arter är numera utrotningshotade.

Benfiskar

magsäck

ryggrad simblåsa

hjärna

gälar

njure

ryggfena

stjärtfena

sidolinje

anus

lever

BLOCK TRE • KAP. 9

Den största gruppen fiskar, och även den största klassen ryggradsdjur över huvud taget, utgörs av benfiskarna och, bland dem, de strålfeniga fiskarna. De kännetecknas av ordentliga fjäll, gällock och ofta en simblåsa, som gör att fisken kan stå stilla på ett visst vattendjup.

Benfiskar kan finnas i nästan alla typer av vattenmiljöer, från små fjällbäckar och grottsjöar till de stora havsdjupen. Att många sötvattenmiljöer är isolerade från varandra kan vara en orsak till att det har utvecklats så många olika arter av benfiskar.

För oss människor har benfiskarna stor ekonomisk betydelse. De är bland våra allra viktigaste källor till protein, men den stora efterfrågan, och alltför effektiva fiskemetoder, leder tyvärr ibland till utfiskning. Ett aktuellt problem är utfiskningen av haven kring Sverige, både Östersjön och Västerhavet.

Andra fiskgrupper med benskelett än de strålfeniga fiskarna är bl.a. kvastfeningar och lungfiskar, som anses vara nära släkt med stamformen för alla landlevande ryggradsdjur.

Viktiga organ i en benfisk.

analfena

hjärta

könskörtlar tarm

bukfena

urinblåsa

105

084-185 Spira_1_block3.indd Avs1:105

11-04-04 16.25.58

NYCKELHÅL: Evolutionen saknar mål.

Upp på land – och ner i vattnet igen Under Devontiden fanns det liv på land, men ännu inga ryggradsdjur där. Då det fanns mat och knappast några rovdjur skulle landliv kunna innebära fördelar också för ryggradsdjuren. Då skulle de behöva skydd mot uttorkning, förmåga att ta upp syre från luften, sinnen anpassade för landliv och kraftigt stöd för kroppen.

De dåtida ryggradsdjur som hade bäst förutsättningar för att anpassa sig till landliv var benfiskarna, bl.a. för att de redan då hade en simblåsa. Fiskar med simblåsa kan använda sina bröst- och bukfenor till andra uppgifter än att förflytta sig i vattnet. De benfiskar som hade största förutsättningarna att röra sig upp på land var kvastfeningar (nr 1 på bilden) och lungfiskar. Lungan hos lungfiskarna har samma ursprung som simblåsan hos andra fiskar, vilket betyder att lungor och simblåsor är homologa organ. Lungfiskar kan alltså andas syre från luften. Lungor och mer flexibla fenor kan ha gett dem möjlighet att förflytta sig på land. Först rörde sig nog de här djuren på land mest för att kunna förflytta sig om den vattensamling de just befann sig i höll på att torka ut. Ur antingen kvastfeningar eller lungfiskar utvecklades troligen först den ”fyrbenta fisken” Ichtyostega (nr 2 på bilden). Den brukar räknas som en föregångare till amfibierna. Evolutionen

från fisk till de tidigaste amfibierna tog ungefär 20 miljoner år.

Acantostega är ytterligare ett steg mot ett liv på land. Djuret hade ett tillplattat kranium med näsöppningar och ögon på ovansidan samt fötter med tår och en svanslik stjärtfena. Det här fyrfota vattenlevande djuret kunde lätt manövrera på botten av vattensamlingar, eller kravla upp på land om så behövdes.

Vid slutet av Devon inträffade en utdöendekatastrof, som kanske också fick betydelse för steget upp på land. Det kan ha rört sig om syrebrist i haven. I så fall skulle förmågan att andas luft ha varit avgörande för att överleva vid det tillfället.

Under den efterföljande Karbonperioden blev klimatet tropiskt. På land växte stora skogar av trädformade lummer- och fräkenväxter. Det verkar också ha funnits stora träskmarker rika på insekter. De utgjorde en perfekt miljö för amfibierna, som blev de dominerande landdjuren under hela Karbon och en bit in i Perm.

Under Perm förenades jordens kontinenter i jättekontinenten Pangaea (s. 138-139), vilket medförde att våtmarkerna krympte och klimatet blev torrare.

Amfibierna, som är mycket beroende av vatten, minskade kraftigt i antal. De dominerande landlevande ryggradsdjuren blev i stället tidiga reptiler som t.ex. Dimetrodon (nr 3). Med den tjocka huden och den inre befruktningen var de bättre anpassade än amfibierna till landliv.

För de här djuren blev miljö-förändringen ett lyckokast. Vid Perm-Triaskatastrofen

(för ca 245 miljoner år sedan) dog uppemot 90 % av alla djur ut, däribland många amfibier. Ganska snart därefter utvecklades både dinosaurier, fåglar och däggdjur.

Morganocaudon (nr 4) var ett tidigt däggdjur. Under Krita delades däggdjuren bl.a. upp i pungdjur och moderkaksdjur, och ett av de tidigaste moderkaksdjuren var Eomaia (nr 5). Dinosaurierna kom dock att dominera, ända tills de försvann vid katastrofen i övergången mellan Krita och Tertiär för ca 65 miljoner år sedan.

Därefter fick däggdjuren ett uppsving – nya däggdjursarter utvecklades på relativt kort tid, och konkurrensen ökade och ledde till behov av utökat livsrum. Haven erbjöd rikligt med föda, och för ca 50 miljoner år sedan ”sökte sig” en grupp däggdjur ”tillbaka” till havet.

Familjen Mesonychidae (nr 6) innefattade djur med storlek som en varg med lång svans och lång trubbig nos. De anses vara föregångare till både flodhästar och valar.

Pakicetus (nr 7), är den första kända valen, och den hade fortfarande fyra ben.

Hos dess avkomlingar ledde evolutionen till att bakbenen tillbakabildades, liksom ytteröronen.Vidare flyttades andningsöppningarna uppåt mot hjässan.

Utvecklingen från landliv till vattenliv tog ca 10 miljoner år. En av de tidigaste valarna, med stora likheter med nutida arter, var Basilosaurus (nr 8). För ca 25 miljoner år sedan sökte sig även ett hundliknande däggdjur till havet, och evolutionen ledde den gången till sälarna.

Eomaia landlevande moderkaksdjur 5 Ichtyostega amfibie 2

3 Dimetrodon stamreptil

4 Morganucaudon däggdjur

1 kvastfening

Mesonychidae 6 land och vattenlevande däggdjur

7

Pakicetus vattenlevande fyrfota däggdjur

8 Bacilosaurus simmande däggdjur, föregångare till dagens valar

miljoner år sedan

-400

-350

-270

-200

-125

-50 -45 -40

148

084-185 Spira_1_block3.indd Avs1:148

11-04-04 13.32.37

NYCKELHÅL: Elefanten som älskar vatten

En del förblev alltså kvar på land, medan andra anpassades delvis eller helt till ett liv i akvatisk miljö. Men evolutionens mekanismer påverkas av bl.a. tillgång på mat och faran för rovdjur, så för några blev det än en gång en anpassning tillbaka till ett liv på land.

Sirenerna (sjökor) och elefanterna har en gemensam stamfader, Moeritherium, (längst ner till höger i vänstra bilden) som levde för runt 40 miljoner år sedan.

Det var ett delvis vattenlevande djur med en snabelliknande nos.

Sirendjuren utvecklades och anpassades

helt till ett akvatiskt liv, medan en annan utvecklingslinje gick tillbaka till ett liv på land. Ättlingarna till dessa är dagens elefanter (ordningen snabeldjur).

Elefanten har alltså en förfader som var delvis vattenlevande vilket man kan se på en hel del egenskaper: • De är hårlösa och har ett tjockt underhudsfett.

• Andningen sker endast genom snabeln så att det är möjligt att äta under vatten.

• Huden är rynkig vilket minimerar uttorkning.

• Testiklarna är inuti kroppen, och det kvinnliga könsorganet är skyddat och ”vattentätt”.

• Elefanten älskar vatten och är en duktig simmare.

Sirendjuren, släktingar till elefanterna, lever hela sitt liv i vatten.

BLOCK TRE • KAP. 10

Däggdjuren utvecklades på land för ca 200 miljoner år sedan. För ca 60 miljoner år sedan kom några av utvecklingsgrenarna att leda till en återanpassning till liv i vatten (akvatiskt), som t.ex. valar och delfiner (se nyckelhålet på f.g. sida). Andra anpassade sig bara delvis, dvs. när djuret lever mesta delen av sitt liv i vatten men reproducerar sig på land. Detta gäller för t.ex. sälar, sjölejon och havsuttrar.

Lämpliga karaktärer som utvecklades för ett akvatiskt liv var: • Att kunna behålla kroppsvärmen.

Detta kan ske med ett späcklager som hos de flesta vattenlevande däggdjur, eller med en vattenavstötande tät päls som hos havsuttrarna.

• Att minska motståndet vid förflyttning i vattnet. De flesta har en kropp som är mer eller mindre strömlinjeformad.

• Att kunna förflytta sig i vatten.

Extremiteter omvandlas till paddelliknande former.

Elefantdjur från olika tidsepoker.

Elefanter trivs i vatten!

149

084-185 Spira_1_block3.indd Avs1:149

11-04-04 13.32.37

Biologisk kunskap för ett hållbart samhälle

KAPITEL 15

Vi kan tycka det är självklart att biologisk kunskap behövs för att vi ska få mat på bordet och för att vi ska klara av att bota sjukdomar. Dessutom kan man ägna sig åt biologi mest för att man tycker det är roligt, t.ex. utforska vilka fåglar eller växter som finns i ett område. Men från mitten på 1900-talet har det också visat sig allt mer att vi behöver biologisk kunskap för att uppnå ett hållbart samhälle.

Mänskligheten står inför stora utmaningar framöver, men som bekant så är ”problem till för att lösas”. Ni som nu går på gymnasiet har många intressanta och viktiga arbetsuppgifter att ta er an!

De allra flesta är nog idag medvetna om att vi bör hitta en övergripande idé om hur vi ska uppnå ett hållbart samhälle. Med detta menas ett samhälle som kan fortleva på lång sikt, och som är hållbart socialt, ekonomiskt och ekologiskt.

I den första delen av det här kapitlet tar vi upp några utmaningar som vi inte har beskrivit tidigare i boken. Dessa är hur vi ska: • förbättra luftkvaliteten i allmänhet, • begränsa den förstärkta växthuseffekten, • minska mängden kemikalier i miljön, och • bevara den biologiska mångfalden.

Alla dessa utmaningar har samband med det faktum att vi idag överutnyttjar jordens resurser. Vi kan också se dem som hinder som måste övervinnas för att vi ska uppnå ett hållbart samhälle.

Biologisk kunskap är nödvändig i arbetet för ett hållbart samhälle. Men enbart biologisk kunskap räcker inte. Vi behöver dessutom insikt i hur vårt samhälle fungerar, och hur vi kan utnyttja lagstiftning och olika typer av frivilliga åtaganden för att arbeta i rätt riktning.

Bostadshus med växter och solceller på taket. Växterna isolerar taket på vintern, vilket sparar energi, och gör att huset håller sig svalare på sommaren. Solcellerna ger elektricitet.

Det här är ett exempel på hur enskilda människor kan bidra till att utveckla ett hållbart samhälle.

256

186-285 Spira_1_block4.indd 256

11-04-04 13.49.39

Stadsluften och människors hälsa Luften i städer och andra tätorter har från den industriella revolutionens början ofta varit allvarligt förorenad.

Gruv-os och smog I Sverige konstaterade Carl von Linné vid sin resa i Dalarna på 1730-talet att staden Falun hade en ”gruvlig” och en ”ljuvlig” del – gruvbrytningen gav alltså avsevärda luftproblem redan på den tiden. Under senare delen av 1800-talet sågs ofta rykande fabriksskorstenar som ett tecken på framsteg och välstånd, men man var tvungen att bygga höga skorstenar för att inte den skadliga luften direkt skulle drabba människorna nere på marken i städerna. Att sedan föroreningarna i och för sig späddes ut

men i stället bl.a. orsakade försurning av sjöar och vattendrag långt bort var något man blev medveten om först långt senare.

I London var länge dimman beryktad.

Den orsakades av en kombination av fuktigt klimat och luftburna partiklar från eldning med stenkol. Vid ogynnsamma väderförhållanden blandades ”naturlig” dimma med föroreningarna till ”smog” (smoke + fog). Under de värsta smogepisoderna, bl.a. en i november 1952, ökade dödligheten i staden markant.

Som nämns i samband med texten om lavar i stadskärnor har vi i svenska städer på senare år sett en påtaglig förbättring av luftens kvalitet. Fortfarande innehåller dock storstadsluft många hälsoskadliga ämnen. Beskrivningen nedan gäller alltså delvis hur förhållandena är nu, men ännu mer hur de har varit tidigare, i alla fall i Sverige.

Ämnen skadliga för hälsan Bland luftföroreningar som kan vara skadliga för hälsan brukar man särskilt nämna partiklar och marknära ozon, men även aromatiska kolväten, som kan orsaka cancer. Marknära ozon bildas som en konsekvens av att det släpps ut bl.a. kväveoxider, som även kan vara skadliga i sig själva. Särskilt barn tycks ta skada av kväveoxider. Lungornas funktion och tillväxt kan påverkas negativt, och risken att utveckla allergier ökar.

Partiklar och irriterande gaser kan fastna i luftvägarna och via inflammation leda till ökad infektionskänslighet, förvärrade allergiska reaktioner och även hjärt- och kärlsjukdomar.

Trafiken är värsta boven Att vi inte helt har lyckats komma till rätta med luftproblemen i tätorter har flera orsaker. Störst problem orsakar trafiken. Trots katalysatorer för att bli av med kväveoxider återstår en del utsläpp.

Dessutom bidrar vägslitage orsakat av dubbdäck till höga halter partiklar.

Också sjöfarten bidrar på många håll till luftföroreningar – både svaveldioxid, kväveoxider och partiklar. Trots att många fartyg ligger vid kaj i städers centrala delar, med stora dieselmotorer påslagna, så är kraven på rena bränslen och på reningsutrustning betydligt lägre för sjöfarten än för trafiken på land.

Bland annat för att vi i Sverige ska klara av miljömålet ”Frisk luft” (s. 278) måste vi se till att få ner föroreningsnivåerna ytterligare. Två viktiga åtgärder är att få ner partikelutsläpp från trafik och vedeldning, samt att minska utsläppen av kväveoxider och flyktiga organiska ämnen, som bidrar till bildningen av marknära ozon.

Luftmiljön i den kinesiska storstaden Linfen är mycket dålig. Utsläppen kommer bland annat från industrier som framställer koks ur stenkol.

BLOCK FYRA • KAP. 15

NYCKELHÅL:

259

186-285 Spira_1_block4.indd 259

11-04-04 13.49.43

Växthuseffekten är nödvändig för livet på jorden I princip all energi och därmed värme på jorden kommer från solen. Atmosfären runt jordklotet gör att värmestrålningen som skickas tillbaka till rymden fördröjs, se nyckelhålet på föregående sida. Det beror på att olika gasmolekyler har förmåga att fånga upp värmestrålning och på så vis fördröja återstrålningen till rymden. Somliga är mer effektiva än andra. Dessa växthusgaser behövs för att göra jorden beboelig – utan dem skulle medeltemperaturen globalt vara på ca –18 ºC i stället för som nu ca +15 ºC. Den allra viktigaste växthusgasen är vattenånga, men mest hör vi talas om koldioxid, eftersom den gasen bildas vid förbränning. Med användningen av fossila bränslen har mängden koldioxid ökat markant i atmosfären.

Den totala mängden energi som först kommer från solen och sedan avges till rymden är konstant. Men temperaturen på jorden stiger om värmestrålningen fördröjs ytterligare, vilket blir fallet om mängden växthusgaser ökar. Det här kan liknas vid vattentankar där utloppshålet är på olika nivåer (se bilden).

Mängden strålningsenergi från solen som per tidsenhet når jorden är alltid lika stor som den som lämnar jorden, ut i världsrymden. Med vattentankarna som liknelse kan man se, att flödena till och från varje vattentank (jorden) är desamma under två olika förhållanden.

Vätskenivån (temperaturen) inne i de två tankarna (jorden) är dock olika. Om det är samma energiflöde från solen, men utflödet från jorden bromsas en aning, så höjs jordens medeltemperatur.

in

in

ut ut

Förstärkt växthuseffekt Vi vet att både jordens medeltemperatur och halten koldioxid i luften har ökat.

Med vissa variationer har klimatet blivit varmare ända sedan slutet av 1800-talet, men ökningen har tagit särskild fart efter 1990. Det går också att se att glaciärer minskar i utbredning och att skogen vandrar högre upp mot kalfjället. Det vi står inför kan sägas vara en förstärkt växthuseffekt. Alla är inte eniga om att orsaken till det varmare klimatet är den ökade koldioxidhalten, men de flesta experter är övertygade.

Konsekvenserna av en förstärkt växthuseffekt är svåra att förutse i sin helhet, men de kan bli mycket allvarliga: • Havsnivån stiger, eftersom varmare vatten tar mer plats än svalare vatten. Om landisar smälter av blir också vattenvolymen i världshaven större. Flera länder, och även många storstäder och andra tättbefolkade områden, kan hamna under vatten. Det gäller exempelvis Maldiverna, öar i Oceanien och tättbefolkade deltaområden i Asien.

• Viktiga havsströmmar, som Golfströmmen, kan stoppa eller ändra riktning, vilket kan ge kallare klimat i norra Europa.

• Glaciärerna minskar. Det försämrar vattenförsörjningen, t.ex. i länderna nedanför Himalaya, och ökar volymen havsvatten (se ovan), vilket leder till att havsnivån stiger.

• Klimatzoner flyttas och ändras. Hur ska djur- och växtarter kunna vandra?

Tropiska sjukdomar sprids till områden som idag är kalltempererade.

262

186-285 Spira_1_block4.indd 262

11-04-04 13.49.44

Morteratschglaciären i Schweiz har minskat rejält i storlek. Det övre fotot är från 1985, det nedre från 2007.

GAS

KONCENTRATION I LUFTEN FÖRE INDUSTRIALISERINGEN, ppm*

KO N C E N TRATIO N I L UFTE N N U, ppm

UTS L Ä PPS KÄ L L O R

E FFE KTIVITE T* *

Koldioxid (CO2)

280

390

Fossila bränslen, cementtillverkning, förändrad markanvändning

1

Metan (CH4)

0,7

1,8

Fossila bränslen, risfält, boskap, tinande permafrost

23

Lustgas (N2O)

0,27

0,32

Gödselmedel, förbränning

296

* ppm står för parts per million, alltså miljondelar. ** Effektiviteten är hur bra gaserna är relativt koldioxid, på att ”hålla kvar” värmestrålning.

Tabell: Olika växthusgaser; utsläppskällor och relativ effektivitet.

Orsakerna till ökningen av koncentrationen växthusgaser framgår av tabellen, och de olika utsläppskällorna till koldioxid syns i diagrammet på nästa sida.

BLOCK FYRA • KAP. 15

• Många områden kan bli oanvändbara för jordbruk så att många människor måste flytta på sig – de blir klimatflyktingar.

• Situationer med extremt väder, som torka, översvämningar och orkaner, blir förmodligen vanligare.

När man ställs inför de här framtidsscenarierna blir det uppenbart att alla länder i världen måste arbeta för en minskning av halten växthusgaser i atmosfären. Det gäller i första hand koldioxid, men även exempelvis lustgas och metan, som är betydligt effektivare växthusgaser än koldioxid. Se även tabellen. I takt med att permafrosten i tundraområden tinar, frisätts allt mer metangas, som finns lagrad där.

263

186-285 Spira_1_block4.indd 263

11-04-04 13.49.44

Visionen om ett hållbart samhälle Det du hittills har läst om i det här kapitlet kan kännas dystert, men mycket har faktiskt också blivit bättre. Vad de allra flesta dock är överens om är att det mänskliga samhället måste utvecklas så att det blir hållbart ur både ett ekologiskt, ekonomiskt och socialt perspektiv. Att dessa tre delar hänger ihop visar inte minst det vi tagit upp om ekologiska fotavtryck.

För att nå ett hållbart samhälle krävs politiska åtgärder, dessutom olika typer av tekniska lösningar och förändringar i människors livsstil. Ofta är det så att olika tekniska lösningar varken utvecklas eller börjar användas förrän det tas krafttag från samhällets sida i form av ekonomiska styrmedel eller lagstiftning. Även konsumenters påtryckningar är viktiga drivkrafter för den tekniska utvecklingen.

När det gäller samhällets politiska åtgärder är FN:s 8 millenniemål och Sveriges 16 nationella miljömål två försök att styra samhällsutvecklingen mot hållbarhet.

FN:s millenniemål För att kämpa mot många av de orättvisor som finns i världen bestämde 189 av världens stats- och regeringschefer år 2000 åtta gemensamma mål att arbeta mot.

Målen är tidsbundna så till vida att de ska vara uppfyllda vid slutet av 2015, med 1990 års siffror som jämförelse. Under de åtta målen finns också 18 delmål.

Mål 1: Halvera fattigdomen till år 2015.

Mål 2: Alla barn i hela världen ska få gå klart grundskolan år 2015.

Mål 3: Öka jämställdheten och stärka kvinnornas ställning.

Mål 4: Minska barnadödligheten med 2/3 till år 2015.

Mål 5: Minska mödradödligheten med 3/4 till år 2015.

Mål 6: Stoppa spridningen av hiv/aids, malaria och tuberkulos helt till år 2015. Flera andra sjukdomars spridning ska också minskas eller stoppas helt.

Mål 7: Se till att alla länder har integrerat principerna för hållbar utveckling i sin politik och att tendensen att naturresurser ständigt minskar har vänt.

Mål 8: Öka samarbetet mellan rika och fattiga länder genom bistånd, rättvisa handelsregler och lättande av skuldbördan för fattiga länder.

276

186-285 Spira_1_block4.indd 276

11-04-04 13.50.01

Hur går arbetet med milleniemålen?

I flera fall kan man notera en positiv utveckling. Numera kan 70–80 % av befolkningen i fattiga länder läsa och skriva. Fler barn än någonsin går i skolan.

Hälsosituationen förbättras, och människors inkomster ökar. Kvinnors deltagande och inflytande i samhället ökar också. Bland åtgärder för en miljömässigt hållbar utveckling verkar man i stor omfattning klara målet att alla ska få tillgång till rent dricksvatten till år 2015, men ett problemområde är Afrika söder om Sahara. Här är några områden där det krävs ytterligare åtgärder: • Tyvärr minskar inte fattigdomen lika snabbt på alla håll, och likaså är livsmedelsförsörjningen fortfarande inte tillfredsställande överallt. Även det självklara arbetet med att uppnå jämställdhet mellan kvinnor och män går på många håll långsamt. Fortfarande är det många barn i Afrika som inte får gå i skolan. Barnadödligheten är fortfarande mycket hög på många platser i främst Afrika och i Asien. För att minska mödradödligheten måste framför allt förlossningsvården förbättras.

• Trots framgångsrika insatser ökar fortfarande antalet nya hiv-fall, och likaså är det svårigheter med att minska dödligheten i tuberkulos.

• En hel del återstår också att göra för att stoppa skövlingen av världens skogar, även om en del insatser har gjorts, bl.a. i Brasilien.

• Det ekonomiska biståndet från rika till fattiga länder måste också utvecklas, bl.a. måste diskriminerande handelsregler avskaffas.

Sammanfattningsvis kan man också konstatera att det kommer att krävas en hel del naturresurser – utnyttjade på ett hållbart sätt – för att helt uppnå millenniemålen. Utan energi, bl.a. för de 1,5 miljarder människor som ännu inte har tillgång till elektricitet, klarar vi inte de andra målen.

BLOCK FYRA • KAP. 15

Det är ofta barn som måste hämta vatten för familjens behov. Flickor har tidigare nekats skolgång i många länder, men även här sker förändringar.

277

186-285 Spira_1_block4.indd 277

11-04-04 13.50.02

Sveriges nationella miljömål Avsikten med de svenska miljömålen är att få ett mer positivt sätt att arbeta med miljöfrågorna. För politiker kan miljömålen användas för att ge myndigheter direktiv om vad som måste uträttas. Men för att få politiker som fattar beslut i rätt riktning för miljömålen måste också väljarna vara medvetna om vad som behövs. Med andra ord måste alla i samhället ha en medvetenhet om betydelsen av miljömålen.

Bilderna visar vilka miljömålen är, samt om vi i dagsläget har någon chans att nå målet inom den närmaste tiden, fram till år 2012.

SVERIGES 16 MILJÖMÅL

1. Begränsad klimatpåverkan

2. Frisk luft

3. Bara naturlig försurning

4. Giftfri miljö

5. Skyddande ozonskikt

6. Säker strålmiljö

7. Ingen övergödning

8. Levande sjöar och vattendrag

9. Grundvatten av god kvalitet

10. Hav i balans samt levande kust och skärgård

11. Myllrande våtmarker

12. Levande skogar

13. Ett rikt odlingslandskap

14. Storslagen fjällmiljö

15. God bebyggd miljö

16. Ett rikt växtoch djurliv (Med tillstånd från Naturvårdsverket)

Under åren 2009 och 2010 har det alltså visat sig att de nationella miljömålen är betydligt svårare att uppnå än man från början hoppades. Några orsaker som förs fram i diskussionen är: • Själva utformningen av miljömålen är alltför komplicerad.

• De politiska prioriteringarna har inte fått tillräckligt genomslag.

• Ambitionsnivån har varit orealistiskt hög.

• Det internationella beroendet är större än vad vi hittills har förstått.

• Naturens långa återhämtningstid gör att mycket inte återgår till ”ursprungstillståndet” inom de tidsramar man från början satte upp.

278

186-285 Spira_1_block4.indd 278

11-04-04 13.50.03

BILDFÖRTECKNING

© Andersson Sandra/Nordic Photos 219(1) Antonsson Ulf/Myra 155(1) Arizona State University 284(1,2) Arvidson Torbjörn/Nordic Photos 171(2) Bagnall David/Alamy/AOP 64 Barrere Alain/Look At Sciences/Science Photo Library/IBL 95 Bernard George/Science Photo Library/IBL 106 Bettmann/Corbis/Scanpix 51 Biophoto Associate/Science Photo Library/IBL 36 Biosphoto 245 Bizley Richard/Science Photo Library/IBL 145 Björndahl Gunnar 179(2), 189(1), 211(1,2), 234 257(2) Blackwell Peter/Nature Picture Library/IBL 91(2) Bloomberg via Getty Images 275 Bond Martin/Science Photo Library/IBL 256 Brackenbury John/Photo Researchers, Inc./IBL 251 Breider Jan-Michael/Naturfotograferna/IBL 133(1) British Library/Heritage Images/IBL 87(1) Brown A. Barrington/Science Photo Library/IBL 24 (2) Bruce Coleman Inc/Alamy/Lucky Look 42 Brännhage Bo/Naturfotograferna/IBL 13 Burgess Jeremy/Science Photo Library/IBL 19(1), 56 Bäckström Kent/Myra 117(1) Camacho Tony/Science Photo Library/IBL 135 Camr/A.B. Dowsett/Science Photo/IBL 126(1) Carlsson Lars/IBL 193(1) Chadwick Peter/Photoresearches/IBL 201 Chamberlain Gethin/Eyevine/ IBL 266 Church Rondi & Tani/Science Photo Library/IBL 104(1) CNRI/Science Photo Library/IBL 40 Darwin Centre/Natural History Museum,London/ Rex/IBL 88 Design Pictures/Nordic Photos 193(2) Doug Allan/IBL 190 Eco Images/ Universal Images Group 282 Edmaier Bernhard/Science Photo Library/IBL 125 Eeig Reso/Megapix 58 Ekberg Bengt/Megapix 102 Equinox Graphics/Science Photo Library/IBL 160 Eriksson Per-Olov/Naturfotograferna/IBL 14 Evans Mary/IBL 180(2) Eye of Science /Science Photo Library/IBL 20, 32, 126(3) Eyedea/IBL 276 Faulkner Douglas/Science Photo Library/IBL 149(2) Fenolio Dante/Science Photo Library/IBL 104(2) Fermariello Mauro/Science Photo Library/IBL 277(1) Fink Kenneth W./Photo Researchers, Inc./IBL 77 Forsberg Jonas/Naturfotograferna/IBL 156, 225(2) Frazier David R./Photolibrary, Inc./Science Photo Library/IBL 114 Furness David/ Keele University/ S 169 Gamma/IBL 76, 82 Gastrolab/Science Photo Library/IBL 96 Gibbons Bob/Science Photo Library/IBL 122 Gohier François/Ardea/All Over Press 131(2) Grave Eric/Science Photo Library/IBL 10(2)

© Greb Peggy/Us Department Of Agriculture/Science Photo Library/IBL 67 Gschmeissner Steve/Science Photo Library/IBL 11(1), 46, 113(1) Gustafsson Sten/Myra 123 Gustafsson Lars-Gunnar/IBL 252 Hallberg Lars-Olof/Naturfotograferna/IBL 198 Hanscomb Christine/Science Photo Library/IBL 165 Hedengren Conny/IBL 223 Hincks Gary/Science Photo Library/IBL 149(1) Hinsch Jan/Science Photo Library/IBL 132 Hjelm Leif-Göran/IBL 230(2) Hosking David/IBL 159(2) Husmofoto/ IBL 240 IBL Bildbyraå 5, 159(1), 212 Images of Africa /Alamy/Lucky Look 91(1) Isaksson Erik/Naturfotograferna/IBL 254 Jansson Mats/Umeå universitet 228 Jennersten Ola/Naturfotograferna/IBL 155(2) Jones Richard/Rex Features/ IBL 259, 267 Juerg Alean/Science Photo Library/IBL 263(1,2) Jurka Janos/Naturfotograferna/IBL 235(1), 237 Karlsson Henrik/Naturfotograferna/ IBL 269 King-Holmes James/Science Photo Library/IBL 62 Kinsman Edward/Science Photo Library/IBL 103(2) Konrad Wothe/Look/ IBL 180(1) Korach Mujo/IBL 133(2), 283 Landgren Birgitta 161, 250 Landmann Patrick/Science Photo Library/IBL 33 Lanting Frans/NordicPhotos 4, 187, 272(1) Lanting Frans/Minden/GreatShots 6 Larsson Helena/Naturfotograferna/IBL 199 Larsson Mikael/Myra 222 Lawry Lawrence/Science Photo Library/IBL 131(1) Lewin Jackie, Royal Free Hospital/Science Photo Library/IBL 43 Lilja Peter/Naturfotograferna/IBL 90(2) Lilja Torbjörn/Naturfotograferna/IBL 183, 241 Linderheim Alf/Naturfotograferna/IBL 189(2), 235 (2) Londono Arturo/ISM/Science Photo Library/IBL 37 Lucas Ken/Ardea/All Over Press 142 Lundberg Tor/Naturfotograferna/IBL 225(1) Macdonald Ken/Science Photo Library/IBL 137(1) Marazzi P./Science Photo Library/IBL 113(2) Marent Thomas / Visuals Unlimited/Spl/IBL 249 Maslennikov André /IBL 90(1), 128, 227, Mathiasson Lennart/Naturfotograferna/IBL 116, 224 Meul J/Arco/Sjöberg 171(1) Minden Pictures/NordicPhotos 3, 23 Molloy Cordelia/Science Photo Library/IBL 111 Morrison Reg/AuscapeMinden/GreatShots 141 Murray Louise /Visuals Unlimited, Inc. 149(3) Myers Walter/Science Photo Library/IBL 146 Niemi Teri/Johnér 175 Nord Sven-Erik/Naturfotograferna/IBL 179(1) Nordén Jan/IBL 244 Novosti Ria/Science Photo Library/IBL 216 Oldfield Matthew, Scubazoo/Science/IBL 152(2) Olofsson Patrik/Naturfotograferna/IBL 273 Oxford Pete/Minden/GreatShots 147(1)

© Oxford Scientific /NordicPhotos 176, 219(2) Palmer Gabe/Palmer Kane inc/Getty images 9 Pedrazzini Christina/Science Photo Library/IBL 10(1) Perrine Doug/Nature Picture Library/IBL 182, 202 Photo Researchers /IBL 19(2), 195 PhotoAlto 119 PhotoAlto /NordicPhotos 281 Plailly Philippe/Science Photo Library/IBL 73, 79 Platt Spencer/Staff/Getty images 277(2) Rapho M.Baret/Science Photo Library/IBL 70 Read Mike/Naturepicture Library/IBL 184 Rex Features/IBL 57 Rune Klas/Naturfotograferna/IBL 243 Sailer A/IBL 101 Salesjö Anders/Sjöharen 92 Saurén Jacob/Ålandstidningen 232 Savoie Phil/Nature Picture Library/IBL 152(3) Schanz Ulrike/NordicPhotos 63 Scharf David/Science Photo Library/IBL 126 (2) Schützer Jan/Naturfotograferna/ IBL 213 Science Photo Library/IBL 85, 87(2), 109, 253, 268 Science Source /IBL 24(1) Scoones Peter/Science Photo Library/IBL 103(1) Serrao John/Photo Researchers/IBL 178 Shah Anup /Nature Picture Library/IBL 147 (2) Shields Martin/Science Photo Library/IBL 89 Shields Martin/Photo Researchers/IBL 74 Sigrand Eva/ Illustration 25 Sjöswärd Sanna/Aftonbladet Bild 181 SKB Svensk Kärnbränslehantering AB 137 (2) Sovereign, ISM/ Science Photo Library/IBL 47 Sparks John/Naturepicture Library/IBL 173 Splashdown Direct/Rex Features 99 Stammers Sinclair/Science Photo Library/IBL 143 Steger Volker/Science Photo Library/IBL 166 Svensson Bjorn/Science Photo Library/IBL 117 (2) Syred Andrew/Science Photo Library/IBL 11(2) Söderpalm-Berndes Cecilia 38, 60, 194 Taylor Kim/Naturepicture Library/IBL 121 Terry Sheila/Science Photo Library/IBL 167 The Print Collector/Heritage Images/ IBL 72 Treal Cécile/Ruiz Jean-Michel/Hoa-Qui/IBL 248 Tufvesson Anna G/NordicPhotos 280 Tweedie Michael Willmer Forbes /Photo Researchers/ IBL 151 Vedeler Lars, Janipad Marcus/www.janipad.com 257(1) Watts Dave/Nature Picture Library/IBL 118 Wilson Alf/Austral Int.REX Features/IBL 197 Xavier Rossi/Gamma/IBL 130 Xi Zhinong/Getty images 272(2) Zafeiris Sotiris/Science Photo Library/IBL 154 ZSSD/Minden/GreatShots 152(1)

298

286-298 SPIRA _1_FRAGOR.indd Avs1:298

11-04-04 13.58.55

Björndahl Landgren Thyberg SPIRA Biologi 1

Spira 1 är anpassad till ämnesplanen i biologi enligt Gy11. Boken kan användas på gymnasiet, komvux och naturvetenskapligt basår.

Innehållet är rikt med möjlighet till fördjupning och breddning.

I början av boken finns ett uppslag med studietips. I slutet av boken finns frågor på texten som underlättar elevens inlärning.

I serien ingår Spira Biologi 1 Spira Biologi 1 Online-bok Spira Biologi B (Ny upplaga 2012: Spira Biologi 2) Spira Biologi 2 Online-bok (utkommer 2012 samtidigt med Spira Biologi 2) Lärarhandledning till Spira Biologi A (ny upplaga 2012) Lärarhandledning till Spira Biologi B (ny upplaga 2013) Spira A Plus och Spira B Plus – interaktiva träningsverktyg på webben, som efter hand anpassas till de nya upplagorna av faktaböckerna.

Best.nr 47-08537-8 Tryck.nr 47-08537-8

omsl_SPIRA.indd 1

SPIRA Biologi 1 LIBER

Gunnar Björndahl Birgitta Landgren Mikael Thyberg

SPIRA Biologi 1

11-04-04 17.28.00