Spännande evolutionsstudie på spiggar från UBC

av Erik Svensson


Bland de mest övertygande exemplen på evolution genom naturligt urval är de när man följt en population över tiden och sett hur dess fenotypiska och genetiska egenskaper ändras över generationerna. Evolutionsteorins fader – Charles Darwin – var själv oerhört pessimistisk om det naturliga urvalets styrka och möjlighet att synas för det mänskliga ögat: han trodde att det naturliga urvalet var en så pass svag kraft så att det bara gick att avläsa resultatet i form av evolution av fenotyperna efter ett antal tusen eller miljoner år. Mycket tyder dock på att Darwin var alltför pessimistisk och underskattade det naturliga urvalets kraft. Fler och fler studier publiceras nu där man dokumenterar snabba evolutionära förändringar över bara några få generationer. Sådana snabba evolutionära förändringar syns kanske framför allt när organismer invaderar nya miljöer och utsätts för nya kraftiga och riktade selektionstryck för nya egenskaper som är till fördel i den nya miljön, samtidigt som de befinner sig under stark selektion för att göra sig av med egenskaper som var till fördel i den gamla miljön men som nu är till belastning för dem.

En sådant fall är spiggarna (ovan) som normalt finns i oceanernas marina vatten, men som i såväl Kanada som Sverige sedermera har invaderat sötvattenssjöar. Dolph Schluter’s forskargrupp vid University of British Columbia (UBC) har tidigare visat att de sötvattenslevande spiggarna (nedersta fisken) har förlorat de benplattor som spiggarna bär i de marina miljöerna (översta fisken). En förklaring till detta är att benplattorna som skyddar fiskarna mot större havslevande rovfiskar inte längre är en fördel i sötvattensmiljöerna. Det kan t.o.m. vara en nackdel att fortsätta utveckla sådana här benplattor eftersom det inte finns tillräckligt mycket mineraler i sötvattnet som kan användas till att bilda benplattorna, och det är bättre att lägga resurserna på tillväxt och reproduktion i stället för ett numera onödigt försvar mot rovfiskar som inte längre förekommer i den miljö där fiskarna nu befinner sig.

Intressant nog förekommer det enstaka spiggar – mutanter – även i de marina miljöerna som saknar benplattorna
, vilket visar att egenskapen som nu sötvattensspiggarna har inte uppstod ur tomma intet som en ny mutation, utan förekom som en del av den ursprungliga fenotypiska variationen, ett exempel på s.k. ”stående” genetisk variation. Forskarna har också identifierat genen bakom förlusten av benplattorna och karakteriserat denna gen på molekylär (DNA) nivå.

Dolph Schluter och hans kollegor tog marina spiggar som saknade benplattorna och planterade ut dem i konstgjorda nya sötvattenssjöar.
De följde sedan dessa nya sötvattenspopulationer och fann att allelen (genvarianten) som påverkar plattreduktionen ökade i frekvens i nästa generation, helt i enlighet med vad de förväntade sig utifrån de selektionstryck som de tidigare hade studerat i dessa sötvattensmiljöer. Slutsatsen är alltså att evolution genom naturligt urval kan gå så snabbt så att det går att studera med blotta ögat (nästan!) och att det alltså går att studera processen här och nu, inte bara som ett avtryck i fossilserierna.

Charles Darwin hade nog blivit glatt överraskad över att det naturliga urvalet är en så pass effektiv kraft i naturen. Darwin tog nämligen intryck av en del av sina kritiker på 1800-talet som hade svårt att svälja att en så pass enkel – närmast trivial – mekanism som det naturliga urvalet kunde ha någon större betydelse för att förklara organismers uppkomst och utveckling och de fantastiska anpassningar vi ser i naturen. I de senare upplagorna av ”The Origin of Species” spekulerade därför Darwin om andra mekanismer som kunde tänkas hjälpa det naturliga urvalet – inklusive olika lamarckistiska nedärvningsmönster – spekulationer som senare har visat sig vara felaktiga. Darwin underskattade alltså det naturliga urvalet, liksom många människor tycks göra än i dag. Det inkluderar givetvis kreationister och förespråkare för s.k. ”Intelligent Design” som än i dag förnekar evolutionen och hänvisar till den klentrogenhet som delar av allmänheten tyvärr ibland vilseleds av: ”Ja men så enkelt kan det väl ändå inte vara?”. Jo, faktiskt! Så enkelt kan det faktiskt ofta vara.

Artikeln är publicerad här med vänligt tillstånd från Erik Svensson.

Kommentarer inaktiverade.