Evolutionsteorien ved naturlig selektion, først formuleret i Darwins bog “On the Origin of Species” i 1859 er den proces, hvor organismer ændrer sig over tid som et resultat af ændringer i arvelige fysiske eller adfærdsmæssige træk. Ændringer, der gør det muligt for en organisme at tilpasse sig bedre til sit miljø, vil hjælpe den med at overleve og få flere afkom.

Evolution ved naturlig udvælgelse er en af de bedst underbyggede teorier i videnskabens historie understøttet af beviser fra en lang række videnskabelige discipliner, herunder paleontologi, geologi, genetik og udviklingsmæssige biologi.

Teorien har to hovedpunkter, sagde Brian Richmond, kurator for menneskelig oprindelse på American Museum of Natural History i New York City. “Alt liv på jorden er forbundet og forbundet med hinanden”, og denne mangfoldighed af livet er et produkt af “ændringer af befolkninger ved naturlig selektion, hvor nogle træk blev foretrukket i og miljø frem for andre,” sagde han.

Mere enkelt sagt kan teorien beskrives som “afstamning med modifikation”, sagde Briana Pobiner, en antropolog og underviser ved Smithsonian Institution National Museum of Natural History i Washington, DC, der har specialiseret sig i undersøgelsen af menneskelig oprindelse.

Teorien beskrives undertiden som “overlevelse af de stærkeste”, men det kan være vildledende, sagde Pobiner. Her henviser “fitness” ikke til en organisms styrke eller atletiske evne, men snarere evnen til at overleve og reproducere.

For eksempel en undersøgelse af menneskelig udvikling på 1.900 studerende, der blev offentliggjort online i tidsskriftet Personality and Individual Differences i oktober 2017, fandt ud af, at mange mennesker kan have problemer med at finde en ægtefælle på grund af hurtigt skiftende sociale teknologiske fremskridt, der udvikler sig hurtigere end mennesker. “Næsten 1 ud af 2 personer står over for betydelige vanskeligheder i parringens domæne, “sagde lederundersøgelsesforfatter Menelaos Apostolou, lektor i samfundsvidenskab ved universitetet i Nicosia på Cypern.” I de fleste tilfælde skyldes disse vanskeligheder ikke noget galt eller brudt, men på grund af mennesker, der lever i et miljø hvilket er meget forskelligt fra det miljø, de udviklede sig til at fungere i. “

Hvalernes oprindelse

I den første udgave af” On the Origin of Species “i 1859 spekulerede Charles Darwin om hvor naturlig udvælgelse kunne få et landpattedyr til at blive en hval. Som et hypotetisk eksempel anvendte Darwin nordamerikanske sorte bjørne, som man vidste fangede insekter ved at svømme i vandet med åbne mund:

” Jeg kan ikke se nogen problemer med, at et løb af bjørne ved naturlig udvælgelse bliver mere vandlevende i deres struktur og vaner med større og større mund, indtil en skabning blev produceret så uhyrlig som en hval, “spekulerede han.

Idéen gik ikke meget godt sammen med offentligheden. Darwin var så flov over latterliggørelsen, at han modtog, at svømmebjørnepassagen blev fjernet fra senere udgaver af bogen.

Forskere ved nu at Darwin havde den rigtige idé, men det forkerte dyr. I stedet for at se på bjørne, skulle han i stedet have kigget på køer og flodheste.

Historien om hvalernes oprindelse er en af evolutionens mest fascinerende fortællinger og et af de bedste eksempler, som forskere har om naturlig selektion.

Naturligt valg

For at forstå hvalernes oprindelse er det nødvendigt at have en grundlæggende forståelse af hvordan naturlig udvælgelse fungerer. Naturlig udvælgelse kan ændre en art på små måder og få en befolkning til at ændre farve eller størrelse i løbet af flere generationer. Dette kaldes “mikroevolution”.

Men naturlig udvælgelse er også i stand til meget mere. I betragtning af tilstrækkelig tid og nok akkumulerede ændringer kan naturlig udvælgelse skabe helt nye arter, kendt som “makroevolution.” Det kan gøre dinosaurer til fugle, amfibiske pattedyr til hvaler og forfædrene til aber til mennesker.

Tag eksemplet med hvaler – ved hjælp af evolution som deres guide og at vide, hvordan naturlig udvælgelse fungerer, vidste biologer, at overgangen af tidlige hvaler fra land til vand fandt sted i en række forudsigelige trin. Udviklingen af blæsehullet, f.eks. muligvis sket på følgende måde:

Tilfældige genetiske ændringer resulterede i, at mindst en hval havde næseborene placeret længere tilbage på hovedet.Disse dyr med denne tilpasning ville have været bedre egnet til en marine livsstil, da de ikke ville have været nødt til at overflade helt for at trække vejret. Sådanne dyr ville have været mere succesrige og havde flere afkom. I senere generationer opstod der flere genetiske ændringer, der flyttede næsen længere tilbage på hovedet.

Andre kropsdele af tidlige hvaler ændrede sig også. Forbenene blev svømmeføtter. Bagbenene forsvandt. Deres kroppe blev mere strømlinede, og de udviklede haleflukker for bedre at drive sig gennem vand.

Darwin beskrev også en form for naturlig selektion, der afhænger af en organisms succes med at tiltrække en ægtefælle, en proces kendt som seksuel udvælgelse. Den farverige fjerdragt af påfugle og gevirer af mandlige hjorte er begge eksempler på træk, der udviklede sig under denne type udvælgelse.

Men Darwin var ikke den første eller eneste videnskabsmand, der udviklede en evolutionsteori. Den franske biolog Jean-Baptiste Lamarck kom på ideen om, at en organisme kunne videregive træk til dens afkom, selvom han tog fejl af nogle af detaljerne. Omkring samme tid som Darwin kom den britiske biolog Alfred Russel Wallace uafhængigt af evolutionsteorien ved naturlig udvælgelse.

Moderne forståelse

Darwin vidste ikke noget om genetik, sagde Pobiner. “Han observerede udviklingsmønsteret, men han vidste ikke rigtig om mekanismen.” Det kom senere med opdagelsen af, hvordan gener koder for forskellige biologiske eller adfærdsmæssige træk, og hvordan gener overføres fra forældre til afkom. Inkorporeringen af genetik og Darwins teori er kendt som “moderne evolutionær syntese.”

De fysiske og adfærdsmæssige ændringer, der muliggør naturlig selektion, sker på niveauet af DNA og gener. Sådanne ændringer kaldes mutationer. “Mutationer er dybest set det råmateriale, hvorpå evolution virker,” sagde Pobiner.

Mutationer kan være forårsaget af tilfældige fejl i DNA-replikering eller reparation eller af kemiske eller strålingsskader. De fleste gange er mutationer enten skadelige. eller neutral, men i sjældne tilfælde kan en mutation vise sig gavnlig for organismen. Hvis det er tilfældet, vil det blive mere udbredt i den næste generation og spredes over hele befolkningen.

På denne måde styrer naturlig udvælgelse evolutionsproces, bevare og tilføje de gavnlige mutationer og afvise de dårlige. “Mutationer er tilfældige, men udvælgelse for dem er ikke tilfældige,” sagde Pobiner.

Men naturlig selektion er ikke den eneste mekanisme, hvormed organismer udvikler sig, hun sagde. For eksempel kan gener overføres fra en population til en anden, når organismer migrerer eller immigrerer, en proces kendt som genstrømning. Og frekvensen af visse gener kan også ændre sig tilfældigt, hvilket kaldes genetisk drift.

Et væld af beviser

Selvom forskere kunne forudsige, hvordan tidlige hvaler skulle se ud, manglede de de fossile beviser til at bakke op om deres påstand. Kreationister tog dette fravær som bevis for, at evolution ikke fandt sted. De hånede tanken om, at der nogensinde kunne have været sådan en ting som en gåhval. Men siden begyndelsen af 1990’erne er det præcis, hvad forskere har fundet.

Det kritiske bevis kom i 1994, da paleontologer fandt de forstenede rester af Ambulocetus natans, et dyr, hvis navn bogstaveligt betyder “svømningsvandrende hval.” Dens forben havde fingre og små hove, men bagbenene var enorme i betragtning af dens størrelse. Det var tydeligt tilpasset til svømning, men det var også i stand til at bevæge sig klodset på land, ligesom et segl.

Når det svømmede, bevægede det gamle væsen sig som en odder og skubbede tilbage med bagbenene og bølgende dens rygsøjle og hale.

Moderne hvaler driver sig gennem vandet med kraftige slag af deres vandrette haleflet, men Ambulocetus havde stadig en pisk-lignende hale og måtte bruge benene til at give det meste af den fremdrivende kraft, der var nødvendig for at bevæge sig gennem vand.

I de senere år er der blevet opdaget flere og flere af disse overgangsarter eller “manglende led”, der udlåner yderligere støtte til Darwins teori, sagde Richmond.

Fossile “links” har også vist sig at støtte menneskelig udvikling. I begyndelsen af 2018 blev der fundet en forstenet kæbe og tænder, der anslås at være op til 194.000 år gamle, hvilket gør dem mindst 50.000 år ældre end moderne menneskelige fossiler, der tidligere blev fundet uden for Afrika. Dette fund giver endnu et fingerpeg om, hvordan mennesker har udviklet sig.

Kontrovers

På trods af den rigdom af beviser fra de fossile optegnelser, genetik og andre videnskabelige områder, stiller nogle mennesker stadig spørgsmålstegn ved dens gyldighed. Nogle politikere og religiøse ledere fordømmer evolutionsteorien og påberåber sig et højere væsen som designer for at forklare den komplekse verden af levende ting, især mennesker.

Skolebestyrelser diskuterer, om evolutionsteorien skal undervises sammen med andre ideer, såsom intelligent design eller creationism.

Mainstream forskere ser ingen kontroverser. “Mange mennesker har dyb religiøs overbevisning og accepterer også evolution,” sagde Pobiner og tilføjede, “der kan være reel forsoning.”

Evolution støttes godt af mange eksempler på ændringer i forskellige arter, der fører til mangfoldighed af livet set i dag. “Hvis nogen virkelig kunne demonstrere en bedre forklaring end evolution og naturlig udvælgelse, ville være den nye Darwin,” sagde Richmond.

Yderligere rapportering af bidragyder Alina Bradford og stabsforfatter Tanya Lewis, Følg Tanya på Twitter. Følg os @livescience, Facebook & Google+.

Yderligere ressourcer

• National Oceanic and Atmospheric Administration har en præsentation om hvaludvikling.
• For at læse teorien i sin oprindelige form, se Darwins bog “Om oprindelsen af arter”.
• For at få en oversigt over naturlig udvælgelse, se denne artikel.
• For at forstå forskellen mellem en teori og et faktum, se dette National Academy of Sciences websted.

Relateret:

• WordsSideKick.com-emne: Evolution – Nyheder og information om evolution og kamp med tilhængere af såkaldt skabelsesvidenskab.