Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Vilsen pinne skvallrar om evolutionen

När vandrande pinnar placerades på fel växt kunde forskare både följa evolutionen i realtid och mäta vilka genförändringar som är ­förutsägbara.

Tänk dig att vi kunde backa bandet ända till före livets uppkomst och låta allting börja om från början igen. Vad som skulle hända då är en gammal tvist mellan evolutionsbiologer.

Ena sidan hävdar att livet skulle utvecklas åt ett helt annat håll, och att vi inte har en chans att föreställa oss vilka varelser som då skulle leva på jorden. De skulle i alla fall vara helt olika oss. Men den andra sidan menar att eftersom det naturliga urvalet är en viktig del av evolutionen skulle mycket ändå kunna vara ganska likt det vi ser i dag: småkryp som liknar växterna de lever på för att inte upptäckas av insektsätare, geparder som springer snabbt för att fånga byten, och antiloper och gaseller som är bra på att springa ifrån geparderna.

Debatten handlar alltså om hur förutsägbar evolutionen är, och om samma förändringar skulle återupprepas.

– Diskussionen har pågått länge. Men det har gjorts mycket få verkliga uppskattningar av hur mycket evolutionen upprepar sig, säger biologen Patrik Nosil vid Sheffielduniversitetet i England.

Nu har han och hans kolleger mätt just det, men bara för ett mycket speciellt fall: när vandrande pinnar anpassar sig och börjar likna olika växter.

– Vi undersökte om samma genetiska förändringar upprepas när samma typ av artbildning sker. Och i just den här studien kan vi se att ungefär 20 procent upprepas, säger han.

De vandrande pinnarna tillhör samma art men lever och äter på olika växter och på olika berg och bergssluttningar i Kalifornien, och har fått lite olika utseende.

– Den här förändringen har skett många gånger. Först på en bergssluttning och sedan på en annan, och på en annan bergskedja, säger Patrik Nosil.

Förändringarna liknar varandra överallt. De vandrande pinnar som lever på busken Adenostoma fasciculatum är lite mindre och mörkare än de som finns på busken Ceanothus spinosus (se grafik).

Forskarna kartlade hela insekternas arvsmassa, och såg att ungefär en femtedel av de genetiska förändringarna såg likadana ut, och hade upprepat sig varje gång en grupp vandrande pinnar anpassat sig efter en viss växt. Patrik Nosils forskargrupp planterade också ut vandrande pinnar på fel växt. Ganska snabbt, på bara en generation, hade insekterna förändrat sig så mycket att de liknade sin nya värdväxt. Att det gick så fort beror på att vandrande pinnar skyddar sig mot insektsätare genom att likna blad och grenar på växten de lever på. Gör de inte det blir de uppätna.

– I det här fallet kan evolutionen ske fort. Om du sätter ut 50 insekter på en buske, och bara tio av dem är välkamouflerade, och de andra 40 blir uppätna, då har du mycket snabbt fått en helt annan sammansättning på populationen. En fågel kan göra det på tio minuter: den äter upp alla gröna och lämnar alla röda, säger Patrik Nosil.

Forskarna fick samma resultat som när de studerade vilda vandrande pinnar: ungefär 20 procent av genförändringarna upprepade sig när insekterna anpassade sig till sin nya miljö.

– Vi kan se det som evolution i realtid. Evolutionsbiologer behöver ofta försöka förstå vad som kan ha hänt för 1 000 år sedan eller för 100 000 år sedan, och förlita sig på indirekta bevis. Men när vi kan göra ett sådant här experiment och se saker hända framför våra ögon, då är det svårare att ifrågasätta, säger Patrik Nosil.

Studien på de vandrande pinnarna i Kalifornien publiceras i veckans nummer av tidskriften Science.

Kerstin Johannesson, professor i marin ekologi vid Göteborgs universitet, gör liknande studier på strandsnäckor. Hon tycker att det är oväntat få av genförändringarna som upprepar sig.

– Det är lite förbryllande. Trots att samma skillnader i utseende uppstår om och om igen används inte samma gener för att åstadkomma skillnaden. En förklaring kan vara att det finns många olika vägar att gå, och flera gener som kan åstadkomma samma förändring, säger hon.

Det kan även finnas andra möjliga förklaringar till att insekterna utvecklas på olika sätt, menar hon. Även om två buskar är av samma art kanske de skiljer sig mycket för de vandrande pinnarna.

– Det som vi människor uppfattar som identiska miljöer kanske inte är det för djuren.

Att vissa av genförändringarna upprepar sig när de vandrande pinnarna flyttas till nya miljöer tyder på att samma eller liknande nya arter skulle kunna uppstå parallellt på flera olika ställen. Därför kan evolutionen också vara delvis förutsägbar. Kanske en del av livet på jorden skulle likna det som finns i dag, om allt började om från början igen.

Men Erik Svensson, som är professor i biologi vid Lunds universitet och själv forskar på insekter, ser att historiska tillfälligheter spelar en större roll för evolutionen.

– Ekologi och naturligt urval är inte de enda viktiga processerna när nya arter bildas. Själva studerar vi könskonflikter och sexuellt urval, och det kan också ha stor betydelse. Även genetiska förändringar som historiskt unika mutationer som dyker upp oberoende av miljön kan vara viktiga, säger han.

Fakta:

Grafik: DN

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.