Evolusjonsteori

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Evolusjonsteorien er den vitenskapelige forklaringen på hvordan evolusjon (dannelsen og endringen av arter) foregår. Dagens evolusjonsteori er basert på Darwins teorier og komplettert med beslektet og nyere forskning som ikke var kjent for Darwin (se også nydarwinisme). Evolusjonsteorien er i dag svært omfattende, og er et viktig forklaringsverktøy innenfor mange ulike fagdisipliner. Spesialister innenfor teorien kalles gjerne evolusjonsbiologer.

Begrepet utviklingslære brukes iblant synonymt med evolusjonsteorien, men bør unngås. For det første betegner utvikling i biologien individualutviklingen gjennom et livsløp, ikke artsutvikling over generasjoner. For det andre betegner lære ofte et dogme snarere enn en vitenskapelig teori.

[rediger] Evolusjonsfaktorer

Moderne evolusjonsteori skiller ofte mellom seks ulike faktorer, kalt evolusjonsfaktorer, som anses som tilstrekkelige for å forklare evolusjonære endringer innen arter (mikroevolusjon):

Naturlig seleksjon fører til at de best tilpassede individene i en populasjon har en større sannsynlighet for å overleve og for å forplante seg. Gjennom generasjonene fører et slikt utvalg til endringer i individenes egenskaper – til en tilpasning.
Seksuell seleksjon foregår på samme måte, men her er det ikke tilpassethet til miljøet som er avgjørende, men dyktigheten i å finne kjønnspartnere. Resultatet er sekundære kjønnskarakterer som til og med kan være dårlige tilpasninger til miljøbetingelsene.
Mutasjoner er spontane endringer i genomet.
Rekombinasjon betegner blandingen av genene til to foreldre når disse forplanter seg med hverandre.
Migrasjon er inn- eller utvandring av individer til eller fra en annen populasjon, som kan ha vært tilpasset til avvikende miljøbetingelser.
Gendrift er tilfeldige endringer i sammensetningen til populasjonens genbasseng. Dermed kan også ufordelaktige egenskaper spre seg i populasjonen.

De første to faktorene fører til tilpasning (adaptasjon) og forutsetter variabilitet blant individuelle organismer i populasjonen. Faktorene 3–5 tilfører populasjonen denne variabiliteten, men er uforutsigbare (stokastiske). Gendrift forutsetter – i likhet med seleksjon – variabilitet, men kan delvis (spesielt i små populasjoner) motvirke seleksjonen.

[rediger] Makroevolusjon

Ofte diskuteres evolusjon over artsnivået (makroevolusjon) atskilt fra mikroevolusjon. Grunnen til dette er at opprinnelsen og utdøingen til større grupper som omfatter mange arter, ikke uten videre kan forklares med ovennevnte mikroevolusjonære evolusjonsfaktorer.

Den følgende listen nevner de områdene der biologer tidligere (spesielt mellom 1900 og ca. 1940) har ment å måtte påberope seg spesielle makroevolusjonære mekanismer (f.eks. «makromutasjoner») for å forklare makroevolusjon. Som det vil gå frem av denne listen, anser man slike makroevolusjonære mekanismer i dag i de fleste av tilfellene for å være unødvendige og/eller feilaktige.

Opphavet til store grupper med mange arter kan simpelthen forklares gjennom artsdannelse – det faktum at arter kan dele seg i to og dermed gi opphav til nye arter og i det lange løp til store slektskapsgrupper.
Utdøing er et fenomen som i utgangspunktet rammer enkeltarter og er strengt tatt ikke noe makroevolusjonært tema. Det har imidlertid forekommet en del masseutdøinger, der hele grupper har forsvunnet mer eller mindre samtidig. I noen tilfeller, f.eks. dinosaurenes, er dette et «skinnfenomen» idet de respektive gruppene nettopp ble definert til å omfatte de utdødde artene. (Se kunstige grupper for nærmere forklaring.) Ikke desto mindre har masseutdøinger forekommet, og langt fra alle har kunnet forklares. Raske miljøendringer, f.eks. atmosfærens sammensetning eller klimaendringer, er ofte del av forklaringen. En annen viktig del av forklaringen ligger i artenes tilpasning, i og med at spesialiserte arter har mindre mulighet til å tilpasse seg nye betingelser enn generalister. En stor gruppe av arter som er svært spesialiserte, kan altså dø ut nokså raskt og «samkjørt» uten spesielle makroevolusjonære mekanismer.
Man har tidligere hatt problemer med å forklare hvorfor det ikke fins overgangsformer mellom alle grupper, hvorfor det f.eks. er morfologiske «gap» mellom gruppene. Tidligere antok man at dette skyldtes makroevolusjonære sprang (saltasjoner). I dag mener man derimot at overgangsformene har eksistert, men ikke overlevd til i dag. Utdøinger og de kumulative endringene i artene som har overlevd, er tilstrekkelig for å forklare mange av «gapene».
Omfattende kvalitative forskjeller mellom de større gruppenes kroppsbygninger har tidligere også blitt forsøkt forklart med ulike makroevolusjonære teorier. Man antok at kumulative kvantitative endringer gjennom mutasjoner og naturlig seleksjon ikke kunne være tilstrekkelig. I dag har man forstått at det fins ulike typer mutasjoner, bl.a vil mutasjoner i regulerende gener ha en større effekt enn «vanlige» punktmutasjoner. For det andre innebærer mange tilsynelatende kvalitative forskjeller (f.eks. fravær eller tilstedeværelse av komplekse linseøyne) likevel gradvise forskjeller mellom kvantitative egenskaper. I eksemplet med øyet fins alle overganger fra enkle lysømfintlige celler via oceller og enkelt bygde linseøyne til mer komplekse linseøyne med evne til fokusering. Når så mye er sagt, er det langt fra alle slike evolusjonære overganger som er tilfredsstillende forklart.
Et siste makroevolusjonært fenomen er trender, der mange arter evolverer i samme retning, f.eks. mot økende kroppsstørrelse, mot ukjønnet formering eller mot økende økologisk spesialisering. Hvis en slik trend skyldes det faktum at hver art for seg gjennomgår tilpasninger til sitt respektive miljø, er også her mikroevolusjonære forklaringer tilstrekkelige. Det er imidlertid tenkelig (og gjort sannsynlig) at en slik trend kan skyldes artenes ulike evne til enten å motstå utdøing eller til å gi opphav til nye arter. I disse to tilfellene vil man ha en genuin evolusjon over artsnivået, nemlig en naturlig seleksjon der seleksjonsnivået ikke er individet, men arten eller grupper av arter

[rediger] Historie

Når man snakker om «evolusjonsteorien» i entall (spesielt i bestemt form), siktes det som sagt til dagens nydarwinistiske teori på hvordan evolusjon foregår. Det fantes imidlertid andre evolusjonsteorier før, som prøvde å forklare evolusjonen ut ifra andre mekanismer. Ingen av disse har nevneverdig tilhengere i dag.

Den eldste evolusjonsteorien kan spores tilbake til Anaximander, en gresk filosof som levde på 500-tallet f.Kr. Allerede han så for seg at arter kunne endre seg over tid, men mente at dette måtte skje i form av store «sprang» (saltasjoner), noe som ikke har kunnet bekreftes av den moderne vitenskap.

Etter dette har evolusjonstanken ligget nokså brakk i over to tusen år. Det var først i slutten av 1700-tallet og begynnelsen av 1800-tallet at enkelte biologer begynte å vurdere ulike evolusjonsteorier. Den mest kjente av disse er Jean-Baptiste de Lamarcks teori. Han mente at arter kunne endre seg, og at dette skjedde gradvis. På begge disse punktene har han i etterkant fått rett. Han kunne imidlertid ikke forklare mekanismen som lå bak endringen. Rettere sagt: Den forklaringen som han leverte, har vist seg å være feil. For det første mente han at ervervede egenskaper kunne gå i arv (se lamarckisme). For det andre så han for seg at den evolusjonære utviklingen i store trekk var forutbestemt, at f.eks. tilblivelsen av insekter fra leddormer kunne forutsis på samme måte som den fremtidige formen på en voksende krystall kan forutsies ut ifra mineralet det består av. Lamarck hadde m.a.o. ikke satt spørsmålstegn ved forestillingen om naturens trinnstige.

Dette var det først Charles Darwin som gjorde. I hans evolusjonsteori er ikke endringer forutsigbare, unntatt i visse tilfeller i det korte løp i generelle vendinger (à la «evolusjonen går mot bedre tilpasning til det lokale miljøet»). Dette var et radikalt brudd mot alle tidligere forestillinger, der alle organismegrupper – foranderlige eller ikke – hadde sin fast tilmålte plass i verden.

Også Alfred Russel Wallace hadde skjønt at naturlig seleksjon var en drivende faktor bak evolusjon. Grunnen til at Darwin får mesteparten av æren er den omfattende dokumentasjonen han la frem i sin bok Artenes opprinnelse i 1859. Teorien hans ble derfor i løpet av forholdsvis kort tid godtatt av de fleste biologer.

Darwin visst imidlertid ingenting om hvordan arv foregikk. Han trodde også at arv av ervervede egenskaper var mulig, og var uvitende om Gregor Mendels forsøk. Da Mendels skrifter ble gjenoppdaget i 1900 og deres betydning erkjent, ble genetikken interessant nok sett på som en konkurrerende forklaring på evolusjon. Man mente den gang m.a.o. at mutasjoner var en tilstrekkelig forklaring på evolusjon, og at naturlig seleksjon dermed var en unødvendig teori. Derfor sank darwinismens popularitet betraktelig i løpet av 1900-talles første årtier. Det var så sent som på 1930- og 40-tallet, at genetikkens funn ble integrert med Darwins evolusjonsteori. Resultatet av arbeidet som ble gjort i denne perioden, kalles i dag for evolusjonsbiologiens syntetiske teori eller kort og godt for nydarwinisme. Denne danner fortsatt fundamentet for dagens evolusjonsforståelse. Det har blitt gjort mange betydningsfulle oppdagelser også i etterkant. Disse har ikke rokket ved evolusjonsteorien, men tvert imot støttet opp under og supplementert Darwins opprinnelige og 1930-tallets syntetiske teori.

[rediger] Motstand

Blant fagfolk er evolusjonsteorien like akseptert som de grunnleggende teoriene som fins i andre vitenskaper. I offentligheten har det fra tid til annen oppstått et annet bilde, nemlig av en evolusjonsteori i krise. Dette har to beslektede grunner. Den ene er at evolusjonsteorien er en forholdsvis ung teori, og at mange av dens detaljer fortsatt jobbes med. Dette i seg selv er et tegn på at teorien er fruktbar. Den andre grunnen er at noen grupperinger i samfunnet har en interesse av å fremstille evolusjonsteorien som tvilsom. Disse gruppene er fremfor alt religiøse fundamentalister, men til tider også aktivister på den politiske venstresiden. De førstnevnte misliker ideen om at mennesket ikke skal være kronen på skaperverket, men en mer eller mindre tilfeldig art blant mange (jf. kreasjonisme). De sistnevnte var redd for misbruk av evolusjonsteorien (jf. sosialdarwinisme).

Disse gruppene har delvis grepet opp faglig uenighet blant evolusjonsbiologer og fremstilt disse som en krise for evolusjonsteorien som helhet. Eksempler er:

Teorien om «avbrutt likevekt» (punctuated equilibrium) ble tolket slik at det brøyt med evolusjonsteoriens antagelse om at endringer skjer gradvis, noe den ikke innebærer.
Teorien om nøytral evolusjon (gendrift) er ikke-darwinistisk i den forstand at Darwin ikke visste om den, men den er fullt forenlig med nydarwinismen. Likevel ble den fremstilt som anti-darwinistisk.

[rediger] Vitenskapsteoretisk status

Evolusjonsteoriens kritikere (se over) har til dels prøvd å diskreditere evolusjonsteorien ved å påstå at den er uvitenskapelig. Dette har blitt tilbakevist gang på gang av både biologer og vitenskapsfilosofer, men kan fortsatt finnes fremsatt i enkelte publikasjoner. Bakgrunnen er todelt. For det første ligger en feiltolkning av frasen survival of the fittest til grunn. Dette uttrykket var i sin tid ment som synonym for naturlig seleksjon. I og med at fitness i dag brukes i en spesiell betydning, som ikke lenger sammenfaller med den betydningen Darwin la i ordet (som var egnethet), har man imidlertid kunnet få inntrykk av at naturlig seleksjon er en sirkelslutning: «Overlevelsen av de som overlever.» Dette er en enkel – om enn seiglivet – misforståelse, som forsvinner når man ikke blander 1800-tallets definisjon på naturlig seleksjon med 2000-tallets fagspråk.

Den andre misforståelsen kan tilbakeføres til en uttalelse av Karl Popper i 1974, at evolusjonsteorien er et «metafysisk forskningsprogram». Dette utsagnet bunnet i at Popper generelt kun omtalte nomotetiske vitenskaper som «vitenskap» og alt annet som metafysikk. I den grad evolusjonsbiologi forsker på organismenes stamtre, er den derimot en idiografisk vitenskap, som Popper helt korrekt påpekte. Dette utelukker imidlertid ikke at andre sider av evolusjonsbiologien – som f.eks. de ovennevnte evolusjonsfaktorene – er nomotetiske. (I tillegg la ikke Popper noe negativt i begrepet «metafysikk», noe som mange evolusjonskritikere har fortiet.)