[Graph logo] Viden om evolution:
Kronikken "Kapitler af livets bog"



Af Ebbe Sloth Andersen, forskningsassistent ved Molekylærbiologisk Institut, Århus Universitet, og Esben Sloth Andersen, lektor ved Institut for Erhvervsstudier, Aalborg Universitet.

Der er tale om en annoteret og let revideret version af Informations kronik den 19. november 2002. Se i øvrigt vores kommentar til Hauges kommentar til bla. vores kronik.

 

1. Indledning

Noget af det mærkeligste ved evolutionsteorien er at så mange tror at de kan forstå den uden at gøre sig nogen særlig anstrengelse. Men det kan man desværre ikke. Dette konstaterede den berømte molekylærbiolog Jacques Monod i 1975,[1] og det gælder stadig i dag. Mange tror fx løsagtigt at evolutionsdebatten drejer sig om et for og imod Darwin. Det bliver provokerende afvist af litteraturforskeren Hans Hauge i Informations kronik den 11. november[2] med et forslag om at Darwin placeres under engelskfaget - sammen med andre victorianske forfattere som Dickens.

Dette løsningsforslag er dog noget forhastet. Faktisk er der mange debatdeltagere der ikke engang har forstået Darwins førsteudgave af evolutionsteorien. Desuden kan enhver der læser moderne biologisk litteratur konstatere at Darwin stadig har en forbløffende vigtig rolle som referencepunkt når der skal skabes overblik og når nye emner tages op.[3] Men ellers har Hauge selvfølgelig ret: den moderne evolutionsteori er kommet meget længere end Darwin.

Hauges næste skridt er imidlertid at annektere hele den moderne evolutionsteori under litteraturvidenskaben med det postmoderne postulat at naturen ikke er objektiv. Med Hauges relativisme bliver videnskab og religion sidestillede, og dermed kan postmoderne forskere studere evolutionsteorien på linje med deres studier af fx kreationismen. Hvad der kommer ud af sådanne studier kan vi se af Hauges ironiske eksempel med at evolutionsteorien peger på at mennesket vil blive efterfulgt af maskinen. Dette eksempel hører faktisk hjemme i litteraturhistorien, for det blev brugt af den victorianske forfatter Samuel Butler i hans Darwin-parodi.[4] Men det vidner ikke om viden om hverken Darwin eller moderne evolutionsteori.

2. Kapitler af molekylærbiologiens bog

Som en øvelse i evolutionsteori vil vi foreslå litteraturforskere, bogstavtro bibellæsere og alle andre at analysere 'livets bog'.[5] Den er summen af det arvemateriale der findes i enhver levende organisme på jorden. Dette materiale (DNA og i enkelte tilfælde RNA[6]) er allerede i betydeligt omfang kortlagt og beskrivelserne findes i offentligt tilgængelige databaser med information om snart sagt alt fra HIV og bagegær til chimpanser og mennesker.[6a]

Hvis vi forestiller os denne kortlægning færdiggjort, så har vi grundlaget for verdens største bog. Hvert kapitel i bogen vil være en biologisk art og hvert afsnit vil beskrive et enkelt individ. Et studie af denne livsbog vil være dræbende kedsommeligt, men heldigvis har molekylærbiologerne software der ved hjælp af søgning og sammenligning gør det muligt at studere de mønstre der findes i bogen.[7]

Når vi således sammenligner de enkelte individafsnit indenfor hvert artskapitel i livets bog, opdager vi at de er næsten ens. Ydermere finder vi at flere af artskapitlerne er tilnærmelsesvist ens. For eksempel ser vi at menneskekapitlet ligner en sjusket afskrift af chimpansekapitlet.[8] Vi kan altså begynde at gruppere kapitlerne i livets bog efter om de ser ud som mere eller mindre elendige afskrifter af hinanden.[8a] Herved opnår vi en nogenlunde hierarkisk struktur (livets træ) i livsbogen. Det både støtter og forbedrer det livstræ som Linné opstillede på basis af omhyggelige iagttagelser.[8b]

Illustration: Ebbe Sloth Andersen.

Men livsbogen er blot den nyeste udgave af en lang række livsbøger. Forskellen mellem den nyeste udgave fra i år og udgaven fra sidste år er minimal. Men der kan nå at ske meget i de næsten 4 milliarder udgaver som vi må forestille os, hvis vi skal dække livet fra dets start. Eftersom DNA-strukturer højst bevares i 100.000 år,[9] så har vi dog ikke mange fragmenter af de tidligere udgaver af livsbogen.

Vi kan imidlertid komme langt[10] i rekonstruktionen af gamle udgaver af livsbogen med metoder der også er velkendte fra litteraturvidenskaben. Afskrifterne af fx Platons Staten[11] foregik i gamle dage fra generation til generation, og ved hver afskrift indsneg der sig skrivefejl som den næste kopist arvede fra sin forgænger. Værket er med stort besvær blevet rekonstrueret på samme måde som vi kan rekonstruere elementer af meget gamle udgaver af livets bog.

Svaret på spørgsmålet om hvorfor livsbogen udvikler sig som den gør findes delvist ved en sammenligning af dens udgaver. Svaret er at der sker en selektion mellem forskellige individversioner af en art, lige som en kopist kan vælge mellem forskellige versioner af Platons bog. For livsbogens vedkommende er det især den naturlige selektion der er på spil. De enkelte afsnit i bogen repræsenterer individer der er i konkurrence og samarbejde med hinanden om udnyttelsen af jordens knappe ressourcer. Nogle individer rummer et arvemateriale der giver fordele, og det arvemateriale vil sandsynligvis efterlade sig flere kopier end så meget andet arvemateriale. Herved får det øget vægt i næste udgave af livsbogen.

Metaforen om livsbogen giver et indtryk af hvordan vi idag kan studere og forstå de objektive mønstre i det eksisterende arvemateriale. Men øvelsen viser selvfølgelig ikke alt. Hvis vi vil forstå detaljerne må vi fx inddrage den seksuelle isolation af nye arter, økosystemernes funktion, langsomme klimaforandringer og kontinentforskydninger, og hurtige katastrofer. Men selv i disse tilfælde er den naturlige selektion central.

Litteraturforskere og kreationister er velkomne til at prøve med andre forklaringstyper, men 150 års forgæves søgning understreger at der ikke er meget håb. I stedet bør vi begynde af opfatte evolution som en lov på niveau med tyngdeloven. De er begge svære at forstå, men de har skabt den verden der omgiver os.

3. Evolutionsteoriens aktualitet

Forsøgene på at undergrave offentlighedens forståelse af evolutionsteorien er heldigvis ret sporadiske her i landet. Men de kommer på et tidspunkt hvor der er behov for en kraftig oprustning af denne forståelse. Behovet for øget viden grunder sig ikke mindst tre forhold.
  1. De menneskeskabte forandringer er nu så globale at de giver nye selektionsvilkår for alt liv. Evolutionsteorien fortæller os at det for store organismers vedkommende vil indebære meget betydelige ændringer i livsbogen i løbet af de næste årtusinder. Vi bør opruste vores viden om disse forandringer, som evolutionsteoretikeren Niles Eldredge på et stort arrangement i Århus i begyndelsen af november kaldte den sjette store udryddelse.[12]

  2. De samfundsskabte ændringer påvirker også mikroorganismerne, som udgør den del af livsbogen der ofte viser store forandringer fra år til år. Således er hver HIV-patient hjemstedet for en evolutionær kamp mellem immunforsvaret og stadig nye versioner af viruset. Også overførslen og bekæmpelsen af HIV-smitten påvirker den evolutionære proces. Denne proces har allerede medført mange forskellige HIV-subtyper der er tilpassede til den seksuelle adfærd i forskellige lande og som undviger de nuværende medikamenter. Eksempler på mikroorganismernes hurtige udvikling findes i landbruget, hospitalerne og feriestederne. De underliggende evolutionære mekanismer bør alle kende til - for det globale samfund har sat gang i en udvikling der aldrig før er set.[13]

  3. Vi har nu molekylærbiologiske midler til selv direkte at manipulere med livsbogen. Evolutionsteorien giver en grundlæggende forståelse af de langsigtede konsekvenser af denne genmanipulation, som vi kun har set begyndelsen på. Eksempler på helt nye manipulationsmetoder blev beskrevet af nobelpristageren David Baltimore ved det samme Århus-arrangement som Eldredge deltog i. Det drejer sig fx om at indsætte gunstige gener i en modificeret udgave af HIV. De nye gener kan så indsættes i et individs almindelige cellers DNA via en virusinfektion. Det gavner individet, men hvis infektionen inficerer kønsceller, så vil den også påvirke afkommet. Det er uheldigt fordi infektionen har skabt kludder i genstrukturen. Selv bedre metoder vil påvirke evolutionens videre forløb.[14]
Disse eksempler viser at der er behov for en kraftig oprustning af vores viden om den moderne evolutionsteori. Den er ikke bare grundlaget for molekylærbiologisk og anden biologisk forskning. Den er også basis for at forstå en stor del af den verden vi lever i - og måske giver den et bidrag til at det tænkende menneske, Homo sapiens, kan overleve på en tålelig måde. Det klares ikke ved Hauges velmente men problematiske sammenblanding af viden og tro. Hvis der skal vælges mellem livets bog og Bibelen, så er artiklens forfattere ikke i tvivl. Kreationisterne bør være opmærksomme på at de gør sig selv en bjørnetjeneste ved at fremtvinge dette valg for stadig flere mennesker.[15] De peger ufrivilligt på at religionerne reelt set giver en masse forældede og løsagtige naturfortolkninger - samtidig med at de også rummer moralske tolkninger af os selv og af samfundet. Den religiøse moral er måske til at leve med, men det gælder ikke naturfortolkningen. Her kan vi ikke undvære viden om evolution.

Noter

1 Monod sagde: 'A curious aspect of the theory of evolution is that everybody thinks he understands it. I mean philosophers, social scientists, and so on. While, in fact, very few people actually understands it as it stands, even as it stood when Darwin expressed it, and even less as we are now able to understand it.' (Monod, Jacques (1975), 'On the Molecular Theory of Evolution', in Harré, R. (ed.) Problems of the Scientific Revolution: Progress and Obstacles to Progress in the Sciences, Clarendon, Oxford)

2 Det er begrænset hvor meget vi kommer ind på Hauges postmoderne problemstilling i denne kronik. Vi mangler således det dybere lag, hvor viden og tro sammenblandes i menneskers handlingsrettede bevidsthed. Det emne bør tages op en anden gang.

3 Se fx Darwins rolle i avancerede lærebøger i evolutionsteori som Futuyma, Douglas J. (1998), Evolutionary Biology, 3rd edn., Sinauer, Sunderland, Mass; Ridley, Mark (1996), Evolution, 2nd edn., Blackwell, Cambridge, Mass.

4 Butler, Samuel (1927[1871]), Erewhon and Erewhon Revisited, edn. with an introduction by Lewis Mumford, Modern Library, New York, Ch. 23-25. Disse bøger startede med en artikel af Butler om 'Darwin among the Machines'.

5 Der er også mange andre metaforer der kan tjene til en indføring i evolutionsteorien. Fx er der masser af populariseringsførsøg hos Richard Dawkins og Stephen Jay Gould (der døde i maj 2002). Et forsøg på at rydde op i deres kontroverser findes i Sterely, Kim (2001), Dawkins vs Gould: Survival of the Fittest, Icon, London.

6 RNA er arvematerialet i retrovirus som HIV.

6a Et centralt sted er BLAST søgemaskinen fra National Center for Biotechnology Information i USA. Anvendelsen af databaserne findes beskrevet i den enorme litteratur om bioinformatik, fx Hall, Barry G. (2001), Phylognetic Trees Made Easy: A How-To Manual for Molecular Biologists, Sinauer, Sunderland, Mass.

7 Dette arbejde med alignment af molekylære sekvenser og rekonstruktion af delt livets træ herudfra er notorisk vanskeligt og det kræver en del opfindsomhed. Desværre er indføringen i stoffet ikke helt let. Der findes kapitler om emnet i Futuymas og Ridleys lærebøger (der er nævnt i en tidligere fodnote). En samlet men ret avanceret fremstilling af den nuværende forståelse af molekylær evolution findes i Graur, Dan, and Li, Wen-Hsiung (2000), Fundamentals of Molecular Evolution, 2nd edn., Sinauer, Sunderland, Mass.

8 Her er til sammenligning to alignede stykker af DNA fra mitochondrier i chimpanser og mennesker. I disse første 50 elementer er der tre forskelle (site 17, 19 og 22).

   #Chimpanzee aagcttcacc ggcgcaatta tcctcataat cgcccacgga cttacatcct
   #Human      aagcttcacc ggcgcagtca ttctcataat cgcccacgga cttacatcct

8a Her er et eksempel på hvordan en simpel søgning kan foregå (cf. Hall, 2001, pp. 8-16). Først finder vi en sekvens af DNA fra de menneskelige mitochondrier. Vi medtager en længere sekvens end i den tidligere note (for at få en sikrere søgning):

aagcttcacc ggcgcagtca ttctcataat cgcccacgga cttacatcct cattactatt ctgcctagca 
aactcaaact acgaacgcac tcacagtcgc atcataatcc tctctcaagg acttcaaact ctactcccac 
taatagcttt ttgatgactt ctagcaagcc tcgctaacct cgccttaccc cccactatta acctactggg 
agaactctct gtgctagtaa ccacgttctc ctgatcaaat atcactctcc tacttacagg actcaacata 
ctagtcacag ccctatactc cctctacata tttaccacaa cacaatgggg ctcactcacc caccacatta 
acaacataaa accctcattc acacgagaaa acaccctcat gttcatacac ctatccccca ttctcctcct 
atccctcaac cccgacatca ttaccgggtt ttcctcttgt aaatatagtt taaccaaaac atcagattgt 
gaatctgaca acagaggctt acgacccctt atttaccgag aaagctcaca agaactgcta actcatgccc 
ccatgtctga caacatggct ttctcaactt ttaaaggata acagctatcc attggtctta ggccccaaaa 
attttggtgc aactccaaat aaaagtaata accatgcaca ctactataac caccctaacc ctgacttccc 
taattccccc catccttacc accctcgtta accctaacaa aaaaaactca tacccccatt atgtaaaatc 
cattgtcgca tccaccttta ttatcagtct cttccccaca acaatattca tgtgcctaga ccaagaagtt 
attatctcga actgacactg agccacaacc caaacaaccc agctctccct aagctt

Kopier denne sekvens! Gå til BLAST nucleotide-søgning! Indsæt sekvensen i Search-feltet! Ret 'Choose database' til 'mito'! Pres på BLAST! Vent nogle sekunder mens søgningen bliver foretaget! Pres FORMAT! Nu har du resultatet (lidt nede på resultatsiden).

Problemet med resultatet er at artsnavnene er på latin, men det skulle ikke være svært at finde ud af. Den 21. nov. 2002 var der 243 hits. Hvis du går ned på siden, får du en ordnet liste. Den er ordnet efter hvor tæt de forskellige sekvenser ligger på vores menneske-sekvens. Mennesket (Homo) passer bedst, så kommer dværg-chimpansen (Pan p.), så den almindelige chimpanse (Pan t.), så gorilla (Gorilla), to slags orangutan (Pongo p. og Pongo p. a.) og gibbon (Hylobates).

                                                                 Score    E
Sequences producing significant alignments:                      (bits) Value

gi|6137796|ref|NC_001807.2|  Human mitochondrion, complete g...  1713   0.0  
gi|5835135|ref|NC_001644.1|  Pan paniscus mitochondrion, com...  1142   0.0  
gi|5835121|ref|NC_001643.1|  Pan troglodytes mitochondrion, ...  1063   0.0  
gi|5835149|ref|NC_001645.1|  Gorilla gorilla mitochondrion, ...  1015   0.0  
gi|5835834|ref|NC_002083.1|  Pongo pygmaeus abelii mitochond...   660   0.0  
gi|5835163|ref|NC_001646.1|  Pongo pygmaeus mitochondrion, c...   660   0.0  
gi|5835820|ref|NC_002082.1|  Hylobates lar mitochondrion, co...   353   1e-97
...

Scoren skal selvfølgelig være så stor som muligt. Hvis vi vil checke kilden til og se de anvendte data, klikker vi på det venstre link. Hvis vi vil bruge en af de fundne sekvenser til videre arbejde, klikkker vi på det højre link (som ikke er vist ovenfor). Der er brug for videre studier af de fundne sekvenser, men det kan vi ikke komme ind på her.

8b Linné var en god iagttager, der selvfølgelig var opmærksom på det meget nære slægtskab mellem mennesker og aber. Faktisk var hans videnskabelige navn for den almindelige chimpanse Homo troglodytes (senere ændret til Pan troglodytes), jvf. Graur and Li (2000), p. 224.

9 Se Graur and Li (2000), pp. 230 ff.

10 I Informations kronik anvendte vi udtryk som 'tilbage i nærheden af livets begyndelse'. Det er overdrevne formuleringer som vi burde have undgået. Der er godt nok kommet resultater om meget tidlige forgreninger af livstræet, men den slags resultater opnås kun meget vanskeligt. For at undgå at sprede overoptimisme bør der anvendes mere beskedne formuleringer, jvf. Graur and Li (2000), pp. 4 and 237-246.

11 Eksemplet med rekonstruktionen af Platons værker findes fx i Dennett, Daniel C. (1996), Darwin's Dangerous Idea: Evolution and the Meaning of Life, Touchstone, New York, 137-138.

12 Se Ebbe Sloth Andersens artikel om Niles Eldredge i pjecen for Århus-arrangementet Pioneers in Biology den 4. november 2002. Se også Eldredge, Niles (2000), Life in the Balance: Humanity and the Biodiversity Crisis, Princeton University Press, Princeton.

13 Se den letlæste fremstilling af den mikrobiologiske evolution i Palumbi, Stephen R. (2001), The Evolution Explosion: How Humans Cause Rapid Evolutionary Change, Norton, New York and London. Heri findes bl.a. et kapitel om HIV og AIDS-epidemien.

14 Artiklen om David Baltimore i pjecen for Århus-arrangementet Pioneers in Biology giver et indtryk af hans arbejde. Men på arrangementet præsenterede Baltimore nye resultater, der ikke er beskrevet der. De vil utvivlsomt senere blive beskrevet nærmere.

15 Her taler vi selvfølgelig om det valg kretionisterne søger at fremtvinge. Om der filosofisk og teologisk er brug for et valg ligger udenfor vores interessesfærer. Blandt evolutionsteoretikerne synes der at være delte meninger om dette spørgsmål (fx Gould vs Dawkins), men der er ingen tvivl blandt disse forskere om at kreationismens indblanding i videnskaben må bekæmpes (jvf. fx Eldredge, Niles (2001), The Triumph of Evolution and the Failure of Creationism, Freeman, New York).


Maintained by Esben Sloth Andersen, email: esa@business.aau.dk.
Revision: 20 September 2004, 12:38.