Utviklingslæren (tegning)

Utviklingslæren. En enkel presentasjon av hvordan man tenker seg at de ulike hovedgruppene av dyr har utviklet seg, alle med utgangspunkt i noen få primitive organismer fra prekambrium.

Av /Store norske leksikon ※.
Archaeopteryx lithographica

Archaeopteryx, en «fjærkledd dinosaur», potensiell overgangsform mellom dinosaurer og fugler.

Utviklingslæren er læren om hvordan livetjorda har utviklet seg, og om mekanismene som driver denne utviklingen.

Faktaboks

Også kjent som
evolusjonsteorien, evolusjonslæren, avstamningslæren

Ifølge utviklingslæren har alt liv på jorda et felles opphav, og har oppstått ved en endringsprosess fra tidligere eksisterende former. Alle organismer på kloden er derfor i større eller mindre grad i slekt med hverandre.

Selve endringsprosessen kalles for evolusjon. Naturlig utvalg er den viktigste mekanismen som forårsaker evolusjonære endringer.

Det vitenskapelige fundamentet for utviklingslæren ble utformet av Charles Darwin i boka Artenes opprinnelse fra 1859.

Det hersker i dag ingen tvil om at alle livsformer på jorda er et resultat av en evolusjonsprosess.

Alt liv er i slekt

De første livsformene oppsto på jorda for rundt fire milliarder år siden. Livets utvikling på jorda har derfor vart i flere milliarder år.

Noen eksempler på store hendelser i løpet av livets utvikling på jorda er overgangen fra enkeltcellede til flercellede organismer, overgangen fra aseksuelle organismer til seksuell reproduksjon og livets kolonisering av land.

Alle livsformer på jorda deler et felles utgangspunkt, men graden av slektskap varierer arter imellom. Planter er nærmere i slekt med hverandre enn de er med dyr. På samme måte er vi mennesker nærmere i slekt med sjimpanser enn med alle andre arter på jorda.

Å kartlegge hvordan jordas biologiske mangfold er i slekt er en av hovedoppgavene innen evolusjonsbiologien. Hvordan arter er i slekt med hverandre beskrives med et slektskapstre.

Naturlig utvalg som evolusjonsmekanisme

Fugler

Fuglenebb. Eksempler på nebb hos fugler som er tilpasset forskjellige levevis.

Av /NTB Scanpix ※.

Teorien om evolusjon gjennom det naturlige utvalg baserer seg på tre forutsetninger:

  • Reproduksjon: Hvert individ produserer i gjennomsnitt flere avkom enn hva som er nødvendig for å erstatte individet når det dør.
  • Arv: Avkom ligner mer på foreldrene enn tilfeldig valgte individer i populasjonen.
  • Variasjon: Individene i en populasjon er ikke identiske, men varierer i egenskaper, blant annet grunnet genetiske forskjeller individene imellom.

Evolusjon via naturlig utvalg kan for eksempel skje på følgende måte:

Fuglene i en fuglepopulasjon har ulik størrelse på nebbene. Noe av denne variasjonen i nebbstørrelse skyldes at individene har forskjellige genvarianter for genene som koder for nebbstørrelse. Fuglene bruker nebbet sitt til å spise frø, og størrelsen på nebbet bestemmer hvor store frø de klarer å spise: En fugl med stort nebb er bedre til å spise store frø, mens en fugl med et mindre nebb er bedre til å spise små frø.

Dersom en tørkeperiode rammer området der fuglene lever, kan en konsekvens være at det blir færre små frø å spise sammenliknet med store frø. Dette fører til at fugler med små nebb får tak i mindre mat og har mindre sjanse for å overleve enn fugler med større nebb. Størrelsen på nebbet er med andre ord avgjørende for hvor godt fuglene klarer seg i sitt levemiljø. Dette fører til at fugler med store nebb oftere blir foreldre og skaffer seg avkom sammenliknet med fugler med mindre nebb.

Siden variasjon i nebbstørrelse blant annet skyldes gener, vil det i neste generasjon være flere fugler med store nebb sammenliknet med forrige generasjon.

Genetisk variasjon er essensielt for evolusjon gjennom naturlig utvalg. Uten genetisk variasjon vil ikke naturlige utvalg føre til evolusjon ettersom alle individer er genetisk like.

Historie

Portrett av Charles Darwin

Charles Darwin har blitt kalt evolusjonsbiologiens far. Hans teori om evolusjon gjennom naturlig utvalg er et viktig fundament for utviklingslæren. Maleriet viser Darwin i 1840, fire år etter at han kom hjem fra en jordomseiling med skipet Beagle, men lenge før han publiserte den banebrytende boka Artenes opprinnelse.

Portrett av Charles Darwin
Av .

Tittelsiden til førsteutgaven av Artenes opprinnelse.

.
Lisens: fri

Ideen om at livet å jorda er resultatet av en utviklingsprosess er gammel og kan føres tilbake til de greske filosofene Anaximander, Empedokles og delvis Aristoteles. Gjennom hele middelalderen var utviklingstanken derimot glemt og Bibelens skapelsesberetning enerådende. Først med renessansen kom utviklingstanken tilbake, og den inntok en sentral plass i 1700-tallets tenkning.

Gottfried Wilhelm Leibniz hevdet at alle skapninger danner en sammenhengende kjede. Charles de Bonnet fremhevet at gradvise overganger kan spores overalt i naturen, og at man fra det enkle kan følge veien til det mer kompliserte, slik at alle organismer kan ordnes i en «naturlig stige» med de primitive nederst og mennesket på toppen. Georges-Louis Leclerc de Buffon utviklet denne ideen videre og fremhevet blant annet betydningen av «kampen for tilværelsen», som etter hans mening forhindrer overbefolkning.

Innflytelsesrike biologer som Carl von Linné og Georges Cuvier var derimot motstandere av utviklingstanken og betraktet artene som skapt av Gud og således uforanderlige.

Jean-Baptiste Lamarck fremla i 1809 den første sammenhengende teori om hvordan livet på jorda hadde utviklet seg. Han forsøkte også å forklare hvorledes utviklingen foregår, blant annet ved antagelsen av at ervervede egenskaper blir nedarvet. Dette er en idé om at egenskapene som en organisme tilegner seg i løpet av livet føres videre til neste generasjon.

For eksempel vil en smed i løpet av livet utvikle kraftige armmuskler på grunn av det tunge arbeidet sitt. Denne armstyrken ville ifølge lamarckismen overføres til barna hans. Barn av en smed ville derfor ha en tendens til å være sterkere i armene enn barna til en person som ikke har så sterke armer. Ideen om at ervervede egenskaper nedarves er i dag forkastet.

Utviklingslæren slik den ble beskrevet av Charles Darwin i boka Artenes opprinnelse legger vekt på at livets utvikling og dannelsen av nye arter hovedsakelig har skjedd som et resultat av naturlige utvalg. Darwin var altså ikke først ute med å foreslå at livet hadde utviklet seg. Darwins viktigste bidrag var derfor at han presenterte en mekanisme for hvordan denne utviklingen hadde foregått – teorien om det naturlige utvalg. Naturforskeren Alfred Russel Wallace kom frem til den samme teorien uavhengig av Darwin omtrent på samme tid. Darwins bok inneholdt imidlertid en grundig gjennomgang av beviser som støtter teorien, og bokens suksess gjorde at Darwin fikk mesteparten av æren for teorien.

Charles Darwins evolusjonsteori fikk enorm betydning og stimulerte biologisk forskning på mange områder. På mange måter omformet han biologien fra en samler- og beskriver-aktivitet til en vitenskapelig disiplin der man søker de underliggende mekanismene for observasjoner i naturen.

Utviklingslæren etter Darwin

Pisum sativum frukt
Hageert (Pisum sativum) spilte en viktig rolle i den tidlige utviklingen av genetikken som vitenskap.
Utviklingslæren

Utviklingslæren. Figuren viser den tredimensjonale foldingen av myoglobin (til venstre) og Hbα (til høyre). Aminosyrenes sidekjeder er fjernet og bare ryggraden i polypeptidkjedene vist. De røde partiene utgjøres av såkalte alfahelikser. Begge molekylene binder en hemgruppe (ikke vist), som kan binde oksygen. Tross 800 millioner års separate utvikling er likheten slående.

Av /KF-arkiv ※.
Utviklingslæren

Utviklingslæren. Utviklingstre for myoglobin og de to Hb-subfamiliene. Mår = millioner år siden, antyder når i evolusjonen duplikasjonen fant sted. Duplikasjonene er resultater av ulike overkrysninger. Opprinnelig lå duplikatene sammen, men forflyttinger av kromosomsegmenter har ført til at myoglobin i menneske i dag ligger på kromosom 22, genene som tilhører HBA-subfamilien i en klynge på kromosom 16 og HBB-subfamilien i en klynge på kromosom 11. Til HBA-subfamilien hører HBZ, og til HBB-subfamilien HBE1, HBG1, HBG2 og HBD. HBZ koder for Hbζ-kjeden (Hb zeta), HBE1 for Hbε (Hb epsilon) og HBG1 og HBG2 for HBγ-kjeder, som alle uttrykkes i fosterlivet. De to HBA-genene koder for identisk produkt. Begge trengs for å få laget tilstrekkelig mengde Hbα. HBA- og HBB-klyngene inneholder i tillegg rester av inaktiverte Hb-gener (pseudogener – ikke vist).

Av /KF-arkiv ※.
Utviklingslæren

Utviklingslæren. Figuren viser et utviklingstre for globinsuperfamilien basert på aminosyresekvenser. Grenene er lagt parallelt, hvilket gjør det lettere å sammenlikne lengdene, som er mål for graden av sekvensforskjeller. Grenene til menneske, sjimpanse, rotte (rot) og hai er like lange for Hbα, Hbβ og myoglobin, hvilket viser at mutasjonsraten har vært lik i alle tre. Hai (bruskfisk) skilte lag med linjen som førte til utvikling av pattedyrene for ca. 460 millioner år siden, rotte (gnager) med linjen til primatene for ca. 80 millioner år siden, og menneske og sjimpanse (primater) skilte lag for ca. 5 millioner år siden. I tillegg er inkludert cytoglobin (bare vist for menneske) og neuroglobin (bare vist for menneske og sjimpanse), samt globin X (GlobX) fra frosk (fro) (globin X finnes ikke hos pattedyr). Treet viser rekkefølgen av hendelser. Det fremgår f.eks. tydelig at duplikasjonen som ledet til Hbα og Hbβ skjedde før splittingen av de fire artene vist her, hvilket samsvarer med at begge subfamiliene finnes i alle disse artene.

Av /KF-arkiv ※.

Da Darwin utviklet sin evolusjonsbiologi var det uvisst hvordan egenskaper fikk i arv. Darwin antok derfor bare at organismers egenskaper hadde et arvelig grunnlag. Det var først etter at genetikken var etablert at denne antagelsen kunne bevises. Da man også oppdaget mutasjoner, hadde man i tillegg en mekanisme for hvordan variasjon i arvematerialet kunne oppstå.

Utviklingen av populasjonsgenetikken på 1920- og 1930-tallet kulminerte i en syntese av Mendels arvelover og Darwins evolusjon gjennom naturlig utvalg. Denne moderne evolusjonære syntesen gjorde faget evolusjon til en disiplin som også arbeider med matematisk formulerte prinsipper for å forstå evolusjonære endringer i populasjoner.

Den moderne syntesen forankret at evolusjon foregår ved at naturlig utvalg (og andre evolusjonsmekanismer som genflyt og genetisk drift) endrer frekvensen av genvarianter fra generasjon til generasjon. Disse endringene i genvarianter fører til små og gradvise fenotypiske forandringer (mikroevolusjon), som over store geologiske tidsrom kan summere seg opp til større utviklingsmessige sprang (makroevolusjon).

Utviklingslæren har blitt bekreftet av biokjemisk forskning som har analysert likheter og forskjeller i proteiner og arvestoffet hos ulike arter.

Blant forskere som studerer livets mangfold, hersker det i dag ingen tvil eller uenighet om hvorvidt det har skjedd en utvikling av jordas livsformer. Forskerne er også enige om at naturlig utvalg er den viktigste mekanismen for å forklare utviklingen av tilpasninger.

Utviklingslæren

Utviklingslæren. Sammenlikning av de første aminosyrene i myoglobin, Hbβ og Hbα fra menneske (Men) og sjimpanse (Sjm). Mørk blå farge viser fullstendig konserverte aminosyrer i alle seks proteiner, lys blå viser konservative endringer, der utskiftede aminosyrer har samme fysikalsk-kjemiske egenskaper, og rød farge der hemoglobinene er identiske, men forskjellige fra myoglobin. Aminosyrene er betegnet med en-bokstavkode. Prikker indikerer delesjonsmutasjoner. I dette partiet er menneske- og sjimpanseproteinene identiske.

Av /KF-arkiv ※.
Utviklingslæren

Utviklingslæren. Utviklingstre for livet på jorden. Detaljer i treet er under stadig modifisering etter hvert som vi får nye sekvensdata. Delingen i tre superriker synes nå veletablert. Antall grener på hver av de tre hovedstammene er imidlertid skjevfordelt fordi vi regner med at et stort antall grupper av bakterier og erkebakterier foreløpig ikke er oppdaget eller er ufullstendig karakterisert.

Av /KF-arkiv ※.

Les mer i Store norske leksikon

Litteratur

  • Hessen, Dag O.: Mennesket i et nytt lys : darwinisme og utviklingslære i Norge, 2002
  • Mysterud, Iver: Mennesket og moderne evolusjonsteori, 2. utg., 2005

Kommentarer (10)

skrev Rino Flemming Landsjø

I åpningen av artikkelen sies det følgende: "Det hersker i dag ingen tvil om at alle livsformer på jorda er et resultat av en evolusjonsprosess."Dette er jo selvfølgelig helt feil, det hersker stor tvil om denne teorien. At det ikke hersker tvil blant mange forskere blir jo en annan sak, men det finnes mange millioner mennesker som ikke bare tviler, men forkaster denne læren som ren humbug.

svarte Kjell-Olav Hovde

Hei. De som forsker på livets mangfold er fullstendig enige om dette. Og leksikonet ønsker å gjenspeile det forskningsmiljøet er enige om. At det finnes folk utenfor fagmiljøet som ikke aksepterer dette er en annen sak. Kjell-Olav, redaktør.

skrev Rino Flemming Landsjø

Fullstendig enighet er vel en sannhet med visse moderasjoner?Her er en liste med forskere som ikke er enig med deg, og dette er bare et lite utvalg.https://www.discovery.org/scripts/viewDB/filesDB-download.php?command=download&id=660

skrev Kjetil Lysne Voje

Hei Rino. Det eksisterer en rekke religiøse organisasjoner hvis fremste formål er å kritisere evolusjonslæren. Discovery Institute er en av disse, og det er denne organisasjonen som står bak listen med navn du henviser til. I vitenskapen er det observasjoner, fakta og bevis som avgjør skjebnen til hypoteser og teorier, ikke lister med navn. Det at en gruppe mennesker ikke liker en teori er ikke i seg selv relevant.Tusenvis av forskere over hele verden studerer evolusjon for å forstå flere detaljer om hvordan prosessen foregår. Dette resulterer i at vår forståelse av evolusjonsprosessen utvides til stadighet. En del ting hersker det absolutt ingen tvil om blant de som forsker på evolusjon: alle organismer på jorda er resultatet av en evolusjonsprosess og alle jordens organismer deler en felles stamfar.Kjetil - Fagansvarlig for evolusjonsbiologi

skrev Lars Tuff

Har vi noen grunn til å tro at mikroevolusjon fører til makroevolusjon? Mikroevolusjon selekterer direkte på fenotyper, og velger dermed ut underliggende genotyper. Hvilke nye genotyper kan velges, hvis utvikling skal skje? En genotype som bryter familie-barieæren må skyldes en mutasjon som er tilstrekkelig omfattende til å gi genetisk endring, dvs. i det aller minste evne til å danne nye proteiner. Dette ser vi sjelden skje i naturen. Som regel er det vi ser ondartede endringer som følge av mutasjoner, mutasjoner som ikke gir endring, eller mutasjoner som gir en ekstra kopi av tidligere eksisterende gener i individet. Årsaken ligger i den måten den genetiske koden er bygget opp på. Sjansen for at endringer fører til ødeleggelse av arvestoffet ved en prøve-og feile metode (stegvis endring av basepar i tripletter) er ufattelig mye større en sjansen for at det skjer en vellykket endring. Resultatet vil være et "protein" som ikke folder seg slik det skal, og dermed en dysfuksjonell celle. Cellene i eukariote organismer har også mekanismer inne for å undersøke og feilrette kopierings-tabber som kan skje ved celledelinger. Hva er vitsen med å ha dette, når mutasjoner er det som kan føre arte "framover"? Men la oss nå si, hvilket vi aldri har observert i naturen ELLER laboratorier, at endringene, som følge av mutasjoner, blir store nok, slik at familie-barriæren brytes. Med det brytes også bindeleddet til den tidligere arten og dens nærmeste familie, slik at individet med de nye egenskapene ikke lenger kan få avkom med sin "tidligere" familie. Vi vet f.eks. at isbjørn og brunbjørn kan få barn, og at hester og sebraer og tiger og løve kan få avkom. De tilhører i disse eksemplene par fra samme familier. Men resultatene vil bli bjørner, hestedyr og kattedyr, egentlig har vi likevel ikke fått noe nytt, noe mer å bygge på. Dette har vært prøvd ut lenge, uten resultat. Men hva hvis et individ ikke lenger kan få avkom med noen individer av egen familie? Vi vil da ha en mutasjon som kunne avstedkomme en ny familie. Men hvilke individer kan dette nyutviklede individet få barn med? Hva er egentlig sjansen for at TO individer på samme tid og i relativ geografisk nærhet utvikler så omfattende endringer i arvestoffet at de begge forvinner fra familien til sin egen far og mor, og at de omfattende endringene i arvestoffet til disse to individene er så pass likt at de nå vil få avkom? Er det realistisk rent statistisk å anta at dette kan ha skjedd i den grad Darwins evolusjonsteori vil ha oss til å tro?

skrev Kjetil Lysne Voje

Hei Lars, Mutasjoner utgjør en svært viktig kilde til genetisk variasjon som naturlig utvalg (og andre evolusjonære mekanismer, som genetisk drift) kan virke på. Som du helt riktig skriver er de aller fleste mutasjoner nøytrale, eller fører til ugunstige egenskaper for bæreren. Men noen ganger kan en mutasjon forårsake en endring som er gunstig for en organisme, gitt det miljøet den befinner seg i. Et eksempel er mutasjonen som gjorde en forfar av mange oss nordeuropeere i stand til å tåle laktose også i voksen alder. Hvis jeg forstår innlegget ditt riktig skriver du at nye mutasjoner ikke direkte kan føre til at en ny art oppstår. Hos planter er det fult mulig at store mutasjoner gjør et individ reproduktivt isolert fra alle andre individer fra samme populasjon som den selv tilhører. Ved ukjønnet formering (noe som ikke er et ukjent fenomen innen planteriket) kan denne store mutasjonen ”spre seg” til mange individer. Individer som deler den store mutasjonen kan så formere seg seksuelt og få fruktbare avkom. Men antagelig er det ikke slik de fleste arter dannes, og artsdannelse er på ingen måte avhengig av enkeltmutasjoner som direkte ”bryter familie-barriæren (slik du skriver om). Den antatt vanligste formen for artsdannelse innebærer evolusjonære endringer i to ulike populasjoner tilhørende samme art. Hvis populasjonene er geografisk isolert fra hverandre vil det over tid dukke opp ulike mutasjoner i de to populasjonene som naturlig utvalg og genetisk drift kan virke på. Over tid vil det derfor bygges opp genetiske forskjeller mellom populasjonene som kan gjøre dem tilstrekkelig forskjellig fra hverandre til at de ikke er i stand til å få fruktbart avkom sammen (hvis individer fra de to populasjonene skulle møtes). Det er altså ikke én stor mutasjon som er forventet å skille to arter fra hverandre, men mange mutasjoner som til sammen vil gjøre at de to populasjonene klassifiseres som ulike arter. De fleste artsdannelser tar derfor ganske lang tid, men ringarter (https://snl.no/ringart) illustrerer hvordan denne formen for artsdannelse fungerer.

skrev Bernt Arild Gjøvåg

Store Norske Leksikon påstår i denne artikkelen at "Det hersker i dag ingen tvil om at alle livsformer på jorda er et resultat av en evolusjonsprosess."

Påstanden er klar og tydelig, og etterprøvbar. Redaktør Kjell Olav Hovde har på tidligere spørsmål svart: "De som forsker på livets mangfold er fullstendig enige om dette. Og leksikonet ønsker å gjenspeile det forskningsmiljøet er enige om. At det finnes folk utenfor fagmiljøet som ikke aksepterer dette er en annen sak. Kjell-Olav, redaktør."

Er dette korrekt skal vi ikke finne noen forskere i fagmiljøet som er uenige i at alle livsformer på jorda er et resultat av en evolusjonsprosess.

Over 1000 vitenskapsfolk med doktorgrad, fra store deler av verden, deriblant Norge, har signert et opprop. Det kan lastes ned her: https://dissentfromdarwin.org/. I oppropet ytrer de skepsis til evolusjonsteoriens påstander om mutasjoners og naturlig utvalgs evne til å frembringe komplekse livsformer.

Disse mer enn 1000 vitenskapsfolkene er altså i tvil om at alle livsformer på jorda er et resultat av en evolusjonsprosess. Mitt spørsmål blir derfor:

Vil Store Norske Leksikon fremdeles påstå at "Det hersker i dag ingen tvil om at alle livsformer på jorda er et resultat av en evolusjonsprosess."?

svarte marcus Pettersen

Bernt
Discovery institute er ikke basert på forskning, men en bokstav tro av Bibelen, de er gruppe som tror at jorden er kun 6000 år også videre
De forkaster all slags bevis som vitenskapen kommer med fordi det ikke passer med fortellingene fra Bibelen
Derfor husker det ingen tvil om at livet på jorda har utviklet seg, det er tusenvis på bevis for evolusjon, men ingen bevis i mot
Når folk hevder de har bevis i mot så vise det seg fort at det er sterkt religiøse folk som har misforstått hvordan biologien fungerer.

skrev Kjetil Lysne Voje

Hei Bernt Arild,
Kritikk innen vitenskapen skjer i form av publiserte forskningsresultater som motstrider foreslåtte hypoteser og teorier. Ett opprop på et webside er sånn sett ikke et vitenskapelig argument for eller mot en teori eller hypotese. Jeg kan heller ikke se ut i fra informasjonen på websiden du refererer til (https://dissentfromdarwin.org/) hvilke observasjoner eller eksperimenter de som har signert oppropet legger til grunn for å hevde at evolusjonsbiologi er en feilet forklaring. Legg også merke til at det er Discovery Institute i USA som står bak initiativet https://dissentfromdarwin.org/. Denne organisasjonen har i lang tid jobbet aktivt for at kreasjonisme skal få innpass i amerikanske skoler.

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg