Evolutionen

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Evolutionens historia

Vad är då evolution? Jo, ordet betyder ju utveckling och det är precis vad det handlar om. Evolutionsläran, eller utvecklingsläran handlar om hur livet på jorden utvecklats, från de första bakterierna och framåt. För evolutionen är inte slut än, det kommer fortfarande att utvecklas massa nya arter som passar bättre till dagens klimat. Så länge klimatet ändras kommer det att innebära nya levnadsförhållanden och det kommer att medföra att evolutionen fortsätter.

För att få reda på evolutionens historia kollar man gärna på fossil. Ett fossil innehåller döda växter och djur eller någon form av avtryck av dem. Fossil bildas på olika sätt. Vissa fossil består av döda växter och djur som bäddats in i slam efter sin död och på det viset bevarats medan andra har gjort avtryck i mjuk lera som sedan stelnat. Det finns även en tredje sorts fossil. Då har djuret eller växten täcks av klibbig kåda som blivit till bärnsten. Växter och djur bevaras på ett mycket bra sätt i fossil. Forskarna kan lätt få en bra uppfattning om hur de verkligen såg ut då de levde. Man kan bestämma fossilens ålder och sedan kolla på djuret eller växten som finns inuti och på det sättet bilda sig en uppfattning om hur livet såg ut på den tiden.

Fram till slutet av 1700-talet trodde man att livets uppkomst kunde förklaras genom Bibeln, att alla djur- och växtarter haft sin bestämda plats sedan skapelsens början. När man sedan inte kunde förklara fynden av fossilen genom Bibeln, så började man såklart leta efter en annan förklaring. År 1809 presenterade fransmannen Jean-Baptiste Lamarck utvecklingsläran. Hans teorier var fel, men många naturforskare försökte hitta förklaringar på livets utveckling, men det gick inte så bra för någon. Det var först efter det att Charles Darwin besökt Galapagosöarna som man kom in på rätt spår. Han såg en sån mångfald av djur där, som alla var så bra anpassade till sina miljöer att han inspirerades till en ny teori om utvecklingen. Han beskrev den i sin bok Om arternas uppkomst. Enligt honom hade alla arter samma ursprung och att det är ett naturligt urval som är grunden för all utveckling. Alla arter får mer avkomma än vad som kan klara sig och ju bättre anpassade de är, desto större chans är det för dem att överleva. På det viset överlever de bäst anpassade. Det naturliga urvalet är viktigt för evolutionen. På det viset blir arterna bättre och bättre anpassade till världen de lever i.

Förut trodde man dessutom att egenskaperna som fördes vidare i utvecklingen kom ifrån det föräldrarna byggt upp under sina liv. Darwin insåg att det istället kom ifrån föräldrarnas biologiska arv. Han visste ingenting om gener och kromosomer. Det vet man idag och kan på det viset förklara hur arvet förs vidare från generation till generation. Man vet också att förändringar hos en art kan bero på en mutation i DNA-et. En mutation kan göra så att en art får helt nya egenskaper och på det viset kan de passa bättre in i rådande levnadsförhållanden och gynnas genom det naturliga urvalet. Eftersom variation är en förutsättning för utvecklingen så har organismer som förökar sig sexuellt en fördel. De blandar ju sina gener till en ny generation och det blir en större variation hos avkomman. Avkommans egenskaper kan ju bli en blandning av föräldrarnas bra egenskaper. En biologisk mångfald är alltså otroligt viktig, utan den skulle inte arterna kunna förbättras. Skulle de ha samma egenskaper skulle det inte bli så stora förändringar. Ju fler olika gener som finns vid en förökning, desto fler olika egenskaper kan avkomman få. Om en art utrotas kan den inte komma tillbaka.

Jordens skapelse

Även vår bild av hur universum skapades har förändrats genom århundradena. Förr trodde man ju att Gud skapat jorden, men sedan har man börjat få vetenskapliga tankar. Vår vetenskapliga modell av hur allt bildades förändras hela tiden. Det är den största skillnaden mellan vår vetenskapliga bild av skapelsen jämfört med den religiösa skapelseberättelsen. Den gamla religiösa bilden förändras nämligen aldrig, utan bygger på eviga sanningar som finns i Bibeln.

Idag tror vår de flesta forskarna att universum skapades genom Big Bang eller Den Stora Smällen. Den ska ha inträffat för ca 15 miljoner år sedan och var början på allt. Då uppstod strålning och enkla grundämnen som väte och helium. De slungades sedan ut i rymden och blev stjärnor och galaxer. Stjärnorna bestod till en början bara av väte och helium, men sedan bildades även tyngre grundämnen som kol, kväve, syre och järn.

På det här sättet skapades även vår sol för ungefär 4 600 miljoner år sedan. När den väl skapats, kunde planeterna i vårt solsystem bildas. De skapades ur de gasmoln och partiklar som omgav den unga solen. Så Jorden är också kring 4 600 miljoner år gammal. I Jordens ungdom var ytan täckt av het lava från vulkanerna. Den träffades hela tiden av sten och klippblock från rymden, vilket höll temperaturen uppe och fick Jorden att växa i storlek. Atmosfären bestod mest av vattenånga och andra gaser som vulkanutbrotten släppte ut. När krockarna med rymdföremålen för ca 4 000 miljoner år sedan minskade, sjönk temperaturen. Jordytan började svalna liksom vattenångan, som nu bildade regn. De första haven började bildas. Nu bestod atmosfären av koldioxid, kväve, metan, ammoniak och väte. Nu fanns förutsättningarna för liv på Jorden. Ett blixtnedslag kan omvandla dessa ämnen till bland annat aminosyror och kvävebaser. På det sättet kan protein och DNA byggas upp.


Livets uppkomst

Nu började livet på Jorden uppstå. Man tror att det skedde i de grunda vattenpölarna som höll på att torka ut. Där fanns ju kvävebaserna och annat, de blev troligen föregångare till DNA. Man tror att det även fanns fettsyror i pölarna. De kunde bilda cellmembran. De första cellerna, början till livet på Jorden, kan ha uppstått när dessa DNA-liknande ämnen fångades in i fettbubblorna. Det finns även andra teorier om hur det första livet uppstod. Vissa påstår att de första enkla cellerna bildades i heta källor i djuphavet eller underjorden. Där var de skyddade ifrån det ogästvänliga klimatet vid jordytan. Några anser också att livet inte alls startade på Jorden, utan kom hit genom en meteorit. Det troligaste är att den första teorin stämmer. Man har bevisat att det skulle kunna fungera. Just den här teorin innehåller villkoret för liv. För att liv ska kunna utvecklas måste cellerna kunna föröka sig. De enkla DNA-föregångarna gjorde det möjligt. De kunde kopiera sig själva. Det behövs även energi. Cellerna måste kunna hämta det från sin omgivning och i Jordens ungdom fanns det gott om energikällor, både enkla kolföreningar och vulkaniska gaser.

Det är dessutom omöjligt att veta exakt hur det gick till. Jordens historia är väldigt våldsam och har raderat ut spåren från den tiden. De äldsta fossil man har hittat är ca 3 500 miljoner år gamla och de få spår som finns kvar är ca 4 000 miljoner år.

De tidiga cellerna hade ingen cellkärna och var mycket enkla. De liknade dagens bakterier på många sätt. Så småningom utvecklades celler som kunde fånga in solenergi och tillverka socker och syre på samma sätt som gröna växter. De var föregångare till dagens blågröna bakterier och starta en slags revolution. Fotosyntesen var född! Nu sker en dramatisk förändring av livet på Jorden. Bakterierna började fylla haven och atmosfären med syre. Först lagrades syret i olika kemiska föreningar i jordskorpan, men med tiden började syrehalten i atmosfären att öka. Efter ungefär 500 miljoner år började syrehalten i atmosfären likna dagens. Nu kunde organismer som kunde få energi genom förbränning utvecklas. Det kallas också cellandning och är ett mycket effektivt sätt att frigöra energi ur mat. Eftersom syret nu bildade ozon högt uppe i atmosfären, så skyddades jordens organismer mot ultraviolett strålning utan att behöva ”gömma sig” i hav eller underjord. Organismerna sökte sig till land, där det nu gick att leva tack vare ozonet.

För ca 1 500 till 1 000 år sedan började de första föregångarna till dagens växter och djur se dagens ljus. Mindre bakterier togs upp av större och blev inneboende hos dom. De levde i en sorts symbios. På så sätt fick cellerna nya egenskaper. En tydlig cellkärna utvecklades. Släktingar till dessa är tex. slemsvampar, alger och urdjur. Innan hade organismerna förökat sig könlöst, genom delning. De nya varianterna av liv började föröka sig sexuellt. Det är samlevnaden mellan cellerna som skapar moderna celler. När de utvecklat cellkärna och ett avancerat inre kunde utvecklingen mot flercelligt liv börja. Celler med kloroplaster blev till slut växter, medan de utan blev föregångare till djuren.

Cellerna som nu hade en kärna, slog sig så småningom ihop och blev en stor grupp tillsammans. Varje cell blev på så sätt mer och mer specialiserad. Det äldsta spåret av sådana kolonier är ca 700 miljoner år gammalt och var tidiga rödalger. Ca 100 miljoner år senare började de äldsta spåren av liv förekomma. Man kan ju säga att allt liv är släkt, för allt kommer ju ifrån den tidiga urbakterien.


Från kräftdjur till däggdjur

För ca 540 miljoner år sedan började en ny sorts organismer utvecklas. Havet tycks nu vara fyllt med svampdjur och olika leddjur med hårda skal. De började utvecklas till ryggradsdjur. De allra första i den kategorin var käklösa fiskar. De fick sedan tänder och blev effektiva jägare. Många av dåtidens fisk hade ett skelett, liksom dagens hajar. Men det fanns även fiskar med ett skelett som bestod av ben. Det är också dessa fiskar som blir föregångare till de första landlevande ryggradsdjuren. Dessa landlevande ryggradsdjur kallas kvastfeningar och den största skillnaden mellan dom och fiskarna var att de andades med lungor. De hade dessutom inga fenor, utan de hade utvecklats så att de kunde kravla på land med dom.

Fiskarna var även föregångare till groddjuren. De utvecklades för omkring 410 till 290 miljoner år sedan. De hade visserligen anpassat sig bättre till landlivet än kvastfeningarna, men de behövde precis som dagens groddjur vatten för att föröka sig.

Dessa tidiga grod- och ryggradsdjur hade inte landet för sig själva som man kunde tro. Växterna hade sedan länge varit utbredda. De enkla växterna som först erövrat landet började försvinna eftersom de nya växterna och djuren hade bättre förutsättningar att överleva. Återigen märks det naturliga urvalet. De tidiga växterna var beroende av att bli indränkta i vatten, för att undvika det utvecklade vissa växter rötter och rot- och rörsystem för att transportera vatten till sina olika delar. Dessa nya överlevare kallas kärlväxter och är en stor släkting till dagens ormbunkar. För mellan 360 och 290 miljoner år sedan täckte dessa enorma varianter av växter en stor del av Jorden. Deras frön blev tåliga mot torka, vilket gjorde det möjligt för dom att sprida sig så mycket.

Vi är nu inne på vad vi kallar Karbontiden. Namnet kommer av engelskans carbon som betyder kol. Man har nämligen hittat enorma kolfyndigheter från den tidens fossil. Under den här tiden började kräldjuren dyka upp. De var en sorts förbättrade groddjur. De behövde nämligen inte vatten för att fortplanta sig. Istället la de ägg med skal som skyddade mot uttorkning. Det tillsammans med att befruktningen sker inuti kroppen gjorde att de kunde breda ut sig även på torra områden. De mest berömda av kräldjuren måste vara de mytomspunna dinosaurierna som fick sitt verkliga genombrott för ca 210 miljoner år sedan. Men för ca 65 miljoner år sedan hände något dramatiskt i jordens historia. På kort tid försvann alla dinosaurier. Vissa tror att Jorden krockade med en asteroid, vilket skulle ha kunnat leda till väldiga flodvågor och enorma eldstormar. Det gav i sin tur stoft som täckte solen. Växterna kunde inte längre utnyttja sin fotosyntes och dog, vilket medförde en svältkatastrof. Andra håller på en annan teori, nämligen att de dog av andra klimatförändringar som inte berodde på någon asteroidkrock. Ungefär ¾ av arterna försvann.

Från dinosaurierna utvecklades urfågeln Archaeopteryx i Centraleuropa för ca 140-150 miljoner år sedan. Fjällen hade blivit till fjädrar och den hade klor på vingarna. Så dinosaurierna är föregångare till fåglarna.

När de stora dinosaurierna försvunnit från Jorden, fick de mindre djuren chansen att utvecklas. Den gruppen som växte mest var däggdjuren, en grupp av små djur som utvecklats från kräldjuren men aldrig kunnat konkurrera mot de enorma dinosaurierna. De har under tidens gång utvecklats mer och mer.


Människans ursprung

Människans första riktiga släkting kom för ca 70 miljoner år sedan, aporna. Den upprätta gången utvecklades hos våra kortvuxna schimpansliknande förfäder för ca fem miljoner år sedan. Schimpansen är faktiskt vår närmaste släkting. Vi är till 98 % genetiskt lika. Efter det är gorillan.

Man vet fortfarande långt ifrån allt kring vårat ursprung. Man har hittat gamla benrester och spår av mänsklig aktivitet som berättar om det. I Tanzania i Afrika har man hittat ca 3,5 miljoner år gamla fotspår efter en människoliknande varelse som gick upprätt. Man har hittat ett skelett av en apliknande förmänniska som var ca en meter lång och som man kallar Lucy. Man kallar den här typen av förmänniskor för Australopithecus.

De äldsta fynden av vårt eget släkte, Homo, är ca 2,5 miljoner år gamla. Det kommer ifrån en annan afrikansk förmänniska som fått namnet Homo habilis, den skickliga människan. Man tror att de var de första som började använda redskap och liknande för att fixa maten. De kunde med hjälp av dom börja äta kött, eftersom de sönderdelade maten med dom. Deras tänder var anpassade för växter, så innan d...