Nya arter verkar uppstå av plötsliga förändringar

Folmer Bokma, forskare vid Umeå universitet, visar att nu levande arter har begränsade möjligheter till anpassning till miljön. Hans resultat tyder på att arter inte förändras gradvis, som den moderna evolutionsteorin antar, utan plötsligt när en ny art uppstår.

Språngvis evolution är en alternativ hypotes till den allmänt accepterade neo-Darwinismen. Den innebär att de flesta arter visar liten evolutionär förändring genom historien, i stället sker stora utvecklingssprång mer plötsligt och det kan föra med sig att en art blir två olika arter. Teorin har sitt ursprung bland paleontologer som studerade fossiler. De fann att inga mellanformer av fossiler existerar. Det är dock relativt svårt att artbestämma fossila organismer.

– Jag har utvecklat algoritmer för att kunna upptäcka språngvis evolution bland nutida, existerande arters egenskaper, i artgrupper som inte lämnar fossiler, säger Folmer Bokma, forskare vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap som var inbjuden talare den 17 februari på AAAS Annual meeting, en stor vetenskaplig konferens i Boston.

Metoden bygger på att man först använder dna för att rekonstruera arternas släktskap med varandra i form av ett släktträd. Sedan använder man statistiska tekniker för att rekonstruera hur evolutionen av egenskaper, som till exempel kroppsstorlek, har sett ut.

Folmer Bokma har analyserat olika djurgrupper, till exempel bananfluga (Drosophila melanogaster) samt kroppsstorlek hos fåglar och däggdjur. Hans resultat tyder på att arterna inte förändras gradvis, som neo-Darwinismen antar, utan plötsligt när en ny art uppstår. Det innebär att när djurens omgivning förändras svarar inte arterna med att anpassa sig utan kan dö ut, trots att det finns mer än tillräckligt med genetisk variation på individnivå för att göra anpassning möjlig. Detta är en paradox.

– Jag tror att förklaringen till paradoxen är att många egenskaper är anpassade främst till varandra inom arten, säger Folmer Bokma och exemplifierar vad han menar:

– Proteiner i isbjörnar är inte anpassade till temperaturen på nordpolen, utan till kroppstemperaturen som är 37 grader Celsius. Isbjörnar har samma kroppstemperatur som en kamel i öknen, trots deras skillnader i levnadsmiljö. För att anpassa kroppstemperatur krävs många genetiska förändringar samtidigt, som påverkar alla proteiner i rätt riktning och det är väldigt osannolikt att det inträffar. Därför anpassar inte arterna sin kroppstemperatur till deras omgivning, utan isbjörnar och kameler har ungefär samma kroppstemperatur som alla andra däggdjur.

Evolution blir då begränsad till egenskaper som är utanför sådana komplex av egenskaper som är anpassade till varandra. Sålunda har isbjörnar i stället en tjock vit päls, som ger den isolering som krävs för en oföränderlig hög kroppstemperatur.

Folmer Bokma diskuterade också i vilken utsträckning detta mönster är en generell egenskap hos komplexa system som går att använda i helt andra sammanhang. Ett konkret exempel är universitet som vid förändringar i det omgivande samhället kan halka efter eftersom de har skapat ett komplex regelverk som gör det omöjlig att ändra några rutiner utan att skriva om halva regelverket.

Om presentationen:
Föredraget hölls den 17 februari under sessionen: "How macro-evolutionary studies call for an extended synthesis."
Titel föreläsning: Complexity and Limits to Change
Plats: AAAS, The American Association for the Advancement of Science, vetenskaplig konferens i Boston 14-18 februari

För mer information, kontakta gärna:
Folmer Bokma, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet
Telefon: 070-530 72 44
E-post: folmer.bokma@emg.umu.se