BioNyt Videnskabens Verden har udgivet et temanummer om alger.  Med udgangspunkt i olieudslippet i Den Mexicanske Golf konstaterer bladet, at fossil olie medfører uheld og krige – og spørger, om alger kan levere en mere sikker olie.

Alger danner selv olie – faktisk er meget af den fossile olie oprindelig alger. Nogle alger er ekstremt gode til at lave olie – hos en mikroskopisk grønalge er over 90% af tørstoffet fedtstoffer.

Ifølge nogle fremskrivninger forventer man, at udviklingen vil gå fra 3 millioner liter algeolieproduktion i år 2011 til 22.000 millioner liter i år 2025 globalt.

Måske kan alger dyrkes i Danmark – f.eks. tang, såsom Søsalat. En række danske institutioner er i gang med at undersøge sådanne tanker – og har fået millionstøtte hertil.

Danmark har specielle forudsætninger – bl.a. særligt kendskab til biogas-produktion, samt know-how om, hvordan organismer kan dyrkes, og hvordan stoffer kan udvindes.

På det seneste er der blevet fokuseret på brugen af tang i mad. Kendte danske kokke har kastet sig over dette nye tema i dansk madkultur, og fødevareindustrien er også interesseret.

Alger indeholder en rigdom af stoffer, hvoraf nogle vil kunne udnyttes til lægevidenskabelige formål og andre vil kunne bruges til industrielle formål i bred forstand.

Alger kan være giftige – men tang er ikke giftige, og faktisk har tang mange gode egenskaber. Måske var tang ligefrem vigtige for menneskets tidlige evolution, fordi menneskets store hjerne næppe ville kunne være blevet udviklet uden adgang til marine fødeemner.

Tang kan visse steder i verden høstes ved blot at samle tangen op i tidevandszonen, men mange steder sker der en egentlig dyrkning af tang, og dyrkningen er blevet effektiviseret på forskellige måder. Alger kan også dyrkes i bioreaktorer, enten med lystilgang eller i mørke.

Der er mange fordele ved alger – bl.a. vokser de meget hurtigere end landplanter, og de lægger ikke beslag på den sparsomme muldjord og ferskvand og kræver ikke, at man fælder regnskovene.

Der er meget at lære, før man har fundet en optimal dyrkningsform og lært at udnytte algerne rigtigt. Men alger repræsenterer fremtiden.

Temanummeret er på 56 storsider (A4), og kan købes hos www.bionyt.dk. Supplerende oplysninger om alger – bl.a. spørgsmål/svar om alger – kan findes på www.bionyt.dk/alger for bladets abonnenter.

BioNyt Videnskabens Verden er i 2010 udkommet i 30 år.

New Scientist har bedt sine læsere om at udvælge, hvilke lyde, som lyder mest som latter: På Internetsiden http://www.soundsfunny.org/turing/ bliver man bedt om at lytte til en række lyde, og undervejs vælge, om man tror, at den kommer fra et menneske eller fra en computer. 

Latter behandles i artikler i New Scientist 17. juli 2010 s.32-36.

Hvad ler vi af?

Robert Provine fra Maryland universitet i Baltimore har undersøgt, hvornår vi ler. Han noterede sig situationerne ved 1200 forekomster af latter i et varehus. Kun 10-20% var reaktioner på noget, som måske kunne minde svagt om en vittighed. For det meste opstod latteren ved en banal kommentar eller som understregning af noget, som vi bare lige siger i hverdagssproget.

I sin bog, “Laughter: A scientific investigation”, skriver Robert Provine, at vi er 50% mere tilbøjelige til at le, når vi taler, end når vi lytter.

Man er desuden ikke mindre end 30 gange mere lattermild i en social sammenhæng, end når man ikke er i en social sammenhæng, såsom en TV-udsendelse.

Robert Provine konkluderer, at den nødvendige betingelse for latter ikke er en vittighed, men derimod, at der er en anden person. Latter er et meget mere generelt fænomen end blot en reaktion på noget humor. Det er en social lim, som vi alle bruger på alle mulige måder for at lave sociale bindinger til hinanden.

Den første latter kommer i en alder på fra 2 måneder til 6 måneder. Dette gælder også for døve babyer. Babylatteren udløses af overraskelse i en sikker situation.

Eftersom latter er forbundet med aktivitet i hjernens dopamin-belønningssystem motiverer det babyer til at undersøge verden ved at få dem til at føle sig glade og sikre. Når småbørn tumler rundt med hinanden er latteren et signal om, at det hele ikke skal tages alvorligt. Derved kan barnet afprøve sociale grænser på en ufarlig måde. Latter er et socialt smøremiddel og bogstavelig talt lyden af rå-og-tumlende-leg, siger Robert Provine. De store menneskeaber har faktisk noget, som minder om latter i denne situation.

Latter under samtale kan lette en stressfyldt, spændt situation ved at berolige mennesker, og latterens smittevirkning medfører, at humøret for hele gruppen bliver ens, og at adfæren for hele gruppen bliver den samme. Dette letter en koordineret aktivitet for gruppen, til fælles bedste. (The Quarterly Review of Biology bd.80 s.395).

Psykologen Michael Owren fra Georgia State University i Atlanta påpeger, at latter også kan bruges til at påvirke andre. En insider-vittighed kan udelukke andre, og latter kan vise, hvem som er chefen.

Vi kan være ret sikre på, at intet andet dyr ler, som mennesket gør. Det forhold, at mennesket går på to ben, har betydning. Dyr, som går på fire ben, må synkronisere åndedrættet med deres gang. Ved at tage trykket fra brystet fik vi kontrol over åndedrættet, således at vi kan tale. Desuden medfører det evnen til at tilbageholde udåndingen, hvilket giver menneskelatteren sin karakteristiske ha-ha-ha lyd.

De store menneskeabers lyd under rå-og-tumlende-leg har ikke menneskets melodiske lyd, fordi lyden ikke fremkaldes ved at tilbageholde åndedrættet, men ved at ånde forceret ind og ud. Dette giver en anden lyd end vores latter. Da Robert Provine afspillede en optagelse af denne lyd for sine studerende, troede de fleste, at det var en hund, som gøede. Nogle få foreslog, at det var lyden af støjende sex og nogle foreslog, at det var lyden af savning eller slibning.

Marina Davila-Ross fra Portsmouth universitet i England kildede 3 babyer og 21 orangutanger, gorillaer, chimpanser og bonobo’er og målte deres forskellige akustiske karakteristika ved de lyde, som de frembragte. Derved kunne man fremstille et familietræ for latter. Dette slægtskabstræ for latter var bemærkelsesværdigt lig det evolutionære træ (Current Biology vol. 19 s.1106). De stærkeste akustiske forskelle var mellem mennesket og menneskeaberne, fortæller Marina Davila-Ross. Men lydene fra chimpanserne og gorillaerne, som er vores nærmeste slægtninge, var akustisk mere lig menneskets latter end de skingre lyde, som orangutangerne udsender, når de kildes.

Men skal vi definere latter som simpelthen en lyd, som frembringes under leg? Forskerne er ikke enige om dette. Jaak Panksepp fra Pullman universitet i staten Washington opdagede, ved at lave lydoptagelser af rotter ved hjælp af flagermus-detektorer, at rotterne frembringer karakteristiske ultrahøje kvidrelyde ved en frekvens på 50.000 Hertz, når rotterne kildes eller nusses. Han betragter dette som latter, og argumenterer for, at studier af rotterne kan hjælpe os til at forstå neurobiologien bag menneskets latter (Behavioral Brain Research bd.182 s.231).

Har latter noget med kønnene at gøre?

Den humoristiske sans varierer enormt fra person til person. Meget er indlært eller kulturelt påvirket. Men der er intet, som tyder på en systematisk forskel i de ting, som mænd og kvinder finder morsomme (Journal of Pragmatics bd.38 s.1).

Nyere forskning støtter heller ikke, at kvinder ler mere end mænd, som en tidligere undersøgelse ellers tydede på (New Scientist nr.2769 s.34).

Der er dog en situation, hvor forskellen på mænd og kvinder viser sig, nemlig når de to køn er sammen. Lige fra starten er drenge latter-frembringere. De er skoleklovne, som underholder de fnisende piger, konkluderer Robert Provine i sin forskning. Han har fundet det samme mønster i kontaktannoncer, hvor mænd har tendens til at annoncere med deres sans for humor, og kvinder leder efter en morsom mand. Robert Provine mener, at dette viser, at denne adfærd er udviklet ved seksuel selektion, og har kontroversielt foreslået, at kvindelig latter i nærvær af mænd er et signal om underkastelse (New Scientist nr.2769 s.34).

En anden mulighed er, at denne forskel snarere er kulturelt bestemt end biologisk bestemt. Mange studier har vist, at dominerende individer – lige fra ældre i stammesamfund til bossen på jobbet – har større sandsynlighed for at frembringe latter end deres underordnede har, og at de kan bruge latter som et middel til at udvise magt eller til at binde deres underordnede til sig. Det forhold, at kvinder ler mere i grupper, hvor både mænd og kvinder er til stede, kunne så skyldes det forhold, at mænd generelt er mere magtfulde i samfundet end kvinder er.

Eller måske manipulerer kvinder mænd i disse tilfælde, som psykologen Michael Owren fra Georgia State University i Atlanta og kollegaen Jo-Anne Bachorowski fra Vanderbilt University i Nashville, Tennessee, mener. De har fundet, at latter påvirker lytteren på to måder.

For det første påvirker det – som enhver pludselig, høj og stigende lyd – ved at være stimulerende og påkalder sig opmærksomhed og agtpågivenhed. Men latter får også lytteren til at føle sig bedre tilpas ved association til positive følelser fra den tidligste barndom.

Mænd og kvinder kan drage fordel af disse virkninger i forskellige sammenhænge, siger Michael Owren.  Kvinder har tilbøjelighed til at være forsigtigt tilbageholdende og på vagt over for ukendte mænd, men ved at le nervøst kan de påvirke hans humør, så situationen kommer til at føles mere positiv. Ifølge Michael Owren kan det samme trick ikke bruges af en mand, der møder en kvinde. Mandens latter ville tværtimod øge kvindens allerede hævede, alarmerede årvågenhed og gøre situationen mere anspændt (New Scientist nr.2769 s.35).

Er latter den bedste medicin?

Lee Berk fra Loma Linda University i Californien viste 14 frivillige 20 minutters videoklip af humoristiske TV-programmer, såsom Saturday Night Live. Han målte deres blodtryk og cholesterolniveau før og efter. Resultatet, som han præsenterede på 2009-mødet for Association for Psychological Science i San Fransisco, var, at cholesterolniveauet faldt og det systoliske blodtryk faldt også. Det er vanskeligt at sammenligne med motion, men Lee Berk vurderer, at den fysiologiske fordel svarer til 20 minutters moderat workout-motion. At se dystre scener fra filmen Saving Private Ryan havde ikke disse virkninger.

Andre undersøgelser har vist, at latter øger virkningen af immunsystemet ved at øge produktionen af antistoffer og antiviteten af naturlige dræberceller. En moders latter kan forøge kvaliteten af hendes brystmælk, så den bliver mere effektiv til at bekæmpe hudallergier i det nyfødte barn  (New Scientist 16. juni 2007 s.23).

Leslie Martin fra La Sierra University i Riverside, Californien, undersøgte livslængden hos 1215 amerikanere på grundlag af deres psykologiske profil, da de var 10 år. Hun fandt, at de mest humørfyldte (cheerful) også var dem, som døde tidligst. Et humørniveau i den øverste fjerdedel af den undersøgte gruppe mennesker øgede risikoen for dødsfald på et hvilket som helst tidspunkt i deres liv med 21% over risikoen for dem, der var i den nederste fjerdedel (Personality and Social Psychology Bulletin bd.28 s.1155).

Undersøgelsen viste, at humørbørnene var mere tilbøjelige til at drikke og ryge senere i livet. Det kan være, at de mindre humørfyldte tager mere vare på sig selv (New Scientist nr.2769 s.35).

Hvorfor er latter smitsomt?

Det er velkendt, at latter smitter. Charles Dickens skrev for 160 år siden i “A Christmas Carol”, at under sygdom og sorg kan latter være uimodståelig smitsom. Men man ved stadig ikke, hvorfor latter smitter.

Sophie Scott fra University College London målte hjerneaktiviteten hos 20 frivillige i en funktionel MRI-scanner, medens de hørte en CD med latter – og sammenlignede med lyde såsom triumfhujen, jamren osv. Hun afspillede også en neutral, kunstig lyd, som ikke havde nogen specifik mening for forsøgspersonerne.

Alle de emotionelle lyde frembragte en reaktion i hjernens premotoriske cortex-bark, som er det område af hjernen, som styrer ansigtsmusklerne. Dette til trods for, at forsøgspersonerne ikke brugte disse muskler, medens de lå inde i hjernescanneren. Sophie Scott forklarer dette med, at hjernen er udstyret med spejlende forbindelser, som får os til at kopiere andres adfærd, når vi genkender deres følelser.

Hjernens reaktion var tydeligere, når forsøgspersonen hørte latter og triumfhujen, end når lydene viste negative følelser. Dette kunne tyde på, at tilbøjeligheden til at kopiere er størst, når vi hører andres morskab og fryd (Journal of Neuroscience bd.26 s.13067).

Dette kan altså måske forklare, hvordan latter er smitsomt. Men hvorfor skulle latter være smitsomt?

En forklaring tager sit udgangspunkt i, at latter stammer fra dets evolutionære oprindelse i rå-og-tumlende leg, hvor latter udsender en tydelig meddelelse om, at vi ikke kæmper for alvor. Det kan være vigtigt, at hele gruppen modtager dette sikkerhedssignal, så legen ikke går over gevind, fordi nogen ikke har forstået, at det blot var en leg, siger Christian Hempelmann fra Purdue University i West Lafayette, Indiana.

Sophie Scott har et andet forslag til forklaring. Hun mener, at ved at spejle den andens følelsesmæssige tilstand kan man lette kommunikationen og samspillet med hinanden. Ved at le af det samme, får vi lejlighed til at vise tilknytning til den anden. Dette kan være baggrunden for, at latter er specielt smitsomt. Latter er en umådelig sammenbindende ting, siger Sophie Scott.

Der findes en anden slags smitsom latter, som ikke er så behagelig og legende. I 1962 var der i Tanzania noget, som blev kaldt “latterepidemien”. Den brød ud i en pigeskole, og spredte sig i løbet af nogle måneder over hele landet. Latteren var dog kun et enkelt symptom ud af en kompleks samling af symptomer, som blev kendt som en “massepsykogenisk sygdom” eller massehysteri, som opstod som resultat af politisk og socialt tryk i området (Humor bd.20 s.49). Det havde derfor næppe noget med den almindelige smittende latter at gøre.

Kan man få en computer til at udsende latterlyde?

Vores latter og fnisen varierer meget, og det er derfor ingen let sag at få en computer til at le. De komplekse frekvensmønstre i menneskets latter er vanskeligt at programmere en computer til at lave. Menneskets ha-ha-ha er den mest almindelige lyd, men variationer går over alle vokalerne (Journal of the Acoustical Society of America bd.110 s.1581). Vi varierer også rytme og betoning. Vi kan bruge dette til at give latteren forskellig karakteristik, såsom lykke eller latterliggørelse (Emotion bd.9 s.397). Lyde, hvor stemmebåndene vibrerer, såsom latterskrig, foretrækkes af lytterne frem for lyde, hvor stemmebåndene ikke vibrerer, såsom snorken, stønnen og grynt.

New Scientist har bedt sine læsere om at udvælge, hvilke lyde, som lyder mest som latter: På Internetsiden http://www.soundsfunny.org/turing/ bliver man bedt om at lytte til en række lyde, og undervejs vælge, om man tror, at den kommer fra et menneske eller fra en computer. 

Lydene er frembragt kunstigt af forskellige forskere:

Jürgen Trouvain og kolleger fra Saarland universitet i Saarbrücken, Tyskland, arbejder med at lave modeller for bevægelserne af stemmelæberne og luftstømmene.

Grégory Beller fra Pierre og Marie Curie Universitet i Paris bruger en algoritme, som laver tekst om til tale og ændrer rytmen og betoningen i forsøg på at efterligne forskellige følelser.

Shiva Sundaram fra Deutsche Telekom i Berlin anvender en teknik, som kaldes liniær-forudsigelig talekodning for at frembringe individuelle “ha”-latterlyde og en simpel algoritme til at bestemme, til hvilket tidspunkt, de skal komme.

Jérôme Urbain fra Mons Universitet i Belgien blander og manipulerer enkelte latterlyde, der er hentet fra rigtig latter.

Internetsiden http://www.webkomplet.eu/frederiksberglatterklub indeholder mange oplysninger om latter – samt eksempler på latter.

 _________________________________________________________________________

I anledning af Darwins jubilæums-år for hans 200 års fødselsdag 12. feb. 1809 har biolog og formidlingschef Hanne Strager fra Statens Naturvidenskabelige Museum skrevet en bog om Darwin og idéen om evolution, som forandrede vores syn på verden. Bogen er udkommet på Gyldendals forlag.

Darwins arbejde var banebrydende, men han var sig meget bevidst, at hans teori ville støde imod årtusinders fejlopfattelse af naturen. ’Det føles som at tilstå et mord’ skrev Darwin i 1844, før han offentliggjorde det, som senere skulle revolutionere vores opfattelse af menneskets plads i naturen og hele livets udvikling efter livets opståen på Jorden. Selve livets opståen skrev Darwin ikke om, men han udgav en letforståelig, grundig tekst om, hvordan livet måtte have udviklet sig.

Darwins bog ”On the Origin of Species” udkom i 1859. (Darwin udgav bogen ”The decent of man” i 1871). Bøgerne gav et sammenhængende billede af evolutionen, men meget af bevismaterialet er kommet til senere. Darwin havde bl.a. ikke kendskab til det genetiske grundlag for evolutionen, som vi i dag kender i mange detaljer.

Der er gået 150 år siden bogens udgivelse. I dag kan vi konstatere, at evolutionen er særdeles solidt funderet af de geologiske og biologiske vidnedsbyrd.

Darwin var ikke den første, som kom på den tanke, at arterne kunne have udviklet sig – noget man dengang kaldte ”transmutation”. Selv Darwins farfar var inde på sådanne ideer – faktisk så meget, at han i en bog foreslog, at alt liv stammede fra en fælles stamform. Hans argumentation var dog meget spekulativ og var ikke nok til at overbevise barnebarnet Charles Darwin i første omgang. Men måske havde farfaderens idé alligevel ligget og modnet i det senere så berømte barnebarn.

Darwins far var læge, og som 16-årig blev Darwin sendt til Edinburgh for selv at blive læge. Han klarede to års studier, men væmmedes ved operationerne uden bedøvelse. Faderen skældte ud: ”Du interesserer dig ikke for andet end at fange rotter”, sagde han blandt andet.

Darwin blev introduceret til tidens ”intelligent design” ideer, fremført af en præst ved navn William Paley, og Darwin slugte i første omgang umiddelbart tankesættet om, at alle arter måtte være skabt fikse og færdige, så de passede perfekt ind i hele naturens maskineri – som tandhjul i et mekanisk ur.

Darwin opgav lægestudiet, og accepterede faderens forslag om at blive præst. Engelske præster havde nemlig rigelig tid til at studere naturhistorie, som var Darwins store lidenskab, f.eks. at samle på biller og andre insekter.

Darwin undgik denne skæbne ved et lykketræf. Han kom med på en 5-årig verdensomsejling som rejsefælle for kaptajnen. Dengang kunne en kaptajn ikke tillade sig at være kammerat med skibets øvrige besætning. Kaptajn FitzRoy ville undgå ensomheden på skibet, som havde fået hans forgænger på skibet og også hans onkel til at begå selvmord under lignende situationer, som han selv ville kunne forvente på den meget lange rejse.

Darwin indfandt sig med de yderst trange forhold ombord, og et besætningsmedlem sagde senere, at Darwin havde været det eneste menneske, han kendte, som ingen havde sagt noget grimt om. Under et diskussion med kaptajnen, hvor Darwin viste foragt for slaveri, blev han forvist fra kahytten, men straks taget til nåde igen.

Kaptajnen var en stædig rad. Han fortrød formentlig senere, at han havde foræret Darwin en bog om geologi af en skotsk geolog, Charles Lyell, som skrev om, at Jordens overflade havde ændret sig over tid. Darwin slugte bogen, og den var ammunition til hans efterhånden spirende forståelse af, at også Jordens liv havde ændret sig over tid, endog over mange millioner af år (ingen vidste dengang, at tidsforløbet var milliarder og ikke kun millioner af år). Kaptajnen holdt sig til sine forudfattede bibelske meninger, som højst tillod en enkelt syndflod, så Darwin havde hele tiden inde på livet, hvilken enorm modstand hans evolutionstanker ville bevirke blandt de religiøse.

Darwin var flere gange meget heldig på rejsen. Bl.a. da han oplevede et kraftigt jordskælv i Chile! Han konstaterede nemlig forbløffet, at et lag med muslinger i havet var blevet hævet flere meter over højeste højvande på følge af jordskælvet. Det var direkte bevis på, at Jordens overflade ændrer sig.

En anden gang på rejsen var Darwin igen heldig. Han kom til nogle kystskrænter (Punta Alta) ved Sydamerika, som indeholder enorme mængder af fossiler i en blot 2-3 meter høj, leret skrænt. Knoglerne strittede frem. På andendagen måtte Darwin bruge over 3 timer til at udgrave et helt kranie, hvilket senere viste sig at være fra en uddød kæmpeslægtning til dovendyret. Samme dyr, Megatherium, var dengang kun fundet en gang før, i Brasilien i 1789.

Kæmpedovendyret levede indtil for kun 10-15 tusinde år siden. Det var langtfra nogen dinosaur, som Darwin havde fundet, men det påviste kæmpepattedyrenes periode og at livet har forandret sig på Jorden.

En tredie gang, hvor Darwin var yderst heldig på rejsen, var da han besøgte Galapagos-øerne. Disse vulkanske øer har forskellig alder. Øernes arter er forskellige, men har fællestræk. Af Darwins dagbogsnotater fra rejsen kan man se, at han i hvert fald var tæt på at opfatte dette som variationstræk, som skyldtes en evolution. Senere studier af de mange hjembragte fund  fra Galapagos, bl.a. en engelsk ornithologs undersøgelser af de beslægtede, men yderst forskellige finkearter fra Galapagos-øerne, kom til at støtte tanken. Darwin kunne have gjort mange flere evolutionsbevis-iagttagelser på Galapagos-øerne, bl.a. ved at sammenligne skildpaddernes skjolde, men de fyldte for meget på skibet og blev ikke taget med hjem.

Evolutionen udvikler sig hurtigere på øer end på et fastland. Isolation medfører nemlig, at variationer bevares og udvikles videre. Det samme gælder andre isolerede levesteder, f.eks. de forskellige isolerede søer i Afrika, hvor familier af ferskvandsfisk har udviklet sig hurtigt og derved skabt nye arter. Helt det tilsvarende kendes fra isolerede bjergtoppe. Både dyr og planter udvikler sig sådanne steder eksplosionsagtigt i forhold til andre steder, hvor genpuljerne har lettere ved at blive blandet op, så de spontant opståede genetiske variationer udvandes.

Darwins 5-årige rejse Jorden rundt gav ham tid og lejlighed til at tænke over de store linier i livets udvikling. Han konstaterede, at der ikke var almindelige pattedyr i Australien, og at der var særlige dyr (gumlerne, hvortil dovendyret og bæltedyret hører) i Sydamerika. Han stillede sig selv spørgsmålet: ”Kan det tænkes, at der hvor vi finder de største forskelle mellem dyre- og planteliv, også er der hvor landene har været skilt længst fra hinanden?” og han konkluderede: ”Det indebærer at de australske pungdyr er blevet udskilt på et tidspunkt, hvor pattedyrene ikke eksisterede”.

Da Darwin var på sin lange jordomrejse voksede en 12-årig dreng, Alfred Wallace, op i Wales, og han kom senere i livet til næsten at overhale Darwin inden om, idet han også på rejser rundt i verden kom til den samme evolutionskonklusion.

Ud over, at Darwin manglede kendskab til genetikken, manglende han også kendskab til kontinentalbevægelserne. Disse og andre nyere videnskabsgrene har bekræftet evolutionen. Kendskabet til generne har f.eks. vist, at ændringer i generne (de såkaldte mutationer) kan have gavnlige virkninger på overlevelsen. Man kender f.eks. til, at mutationer hos mennesket, som har givet mulighed for at udnytte mælk, er opstået mindst fire gange uafhængigt af hinanden, nemlig en gang i Europa og tre gange forskellige steder i Afrika. Der er tale om ændringer i et gen, som kontrollerer det laktosenedbrydende enzym. Menneskebørn tåler naturligvis mælk, men det er faktisk sjældent at voksne mennesker tåler mælk. Børn danner et enzym, som nedbryder mælkens mælkesukker (laktose). Det normale er altså, at den voksne menneskekrop holder op med at danne enzymet. Vi nordboere drikker mælk, og det skyldes dels mutationen, dels at evnen til at leve af mælk i tider med vanskelige kår for at få mad nok, naturligvis har været en overlevelsesfordel. Da flere overlevede, spredte genet sig hurtigt.

Tilsvarende anskuelighedseksempler på evolutionen i funktion kender man flere af. I England har farven på birkemålerne ændret sig i takt med luftforureningen. Medens birketræernes bark blev stadig mørkere på grund af industrialderens luftforurening øgedes andelen af den mørke form af insektet. Efter at luften nu er blevet renere, så birketræerne er blevet lysere, er den mørkere form blevet meget sjældnere. I slutningen af 1800-tallet var næsten alle birkemålerne mørke, nu er næsten alle hvide. Kun ved at have en farve som birketræerne kan insekterne undgå at blive ædt i stor stil af fuglene. Kombinationen birkebarkfarve/fugle/luftforurening styrer selektionstrykket på denne insektart.

Hanne Stragers bog om Darwin og evolution er velskrevet og oplysende. Bogen medtager også debatten, bl.a. den nyere forfægtigelse af ”intelligent design”. Bogen handler i øvrigt ikke kun om personen Charles Darwin, men også om de andre aktører inden for opdagelsen af evolutionen.

Bogen kan hermed anbefales varmt.

"Som at tilstå et mord: Darwin og ideen som forandrede verden". Hanne Strager. Gyldendal 2009. 208 sider. kr. 249 (vejl.)

Se også: Debatten om evolution og skabelsestro..

5.feb.2009

Den permanente udstilling om evolutionen åbner i dag i Zoologisk Museum, Lersø Park alle/Jagtvej i København. Ved den officielle åbning med kronprins Frederik i går var Darwin til stede i form af zoologiprofessor Jon Fjeldså, som bl.a. studerer fugle i verdens afsides egne på alle tropekontinenter i verden, når han ikke lige eksaminerer studerende til den afsluttende biologieksamen i København. Se det gode billede af Jon Fjeldså, da han hilser meget venligt på de indfødte på Salomonøerne. Jon Fjeldså, der oprindelig er norsk, er altid blevet kaldt "Darwin" på grund af hans Darwin-skæg.

På evolutionsudstillingen ses livets træ opbygget på mere korrekt måde end den traditionelle træ-form. Fra et centralt punkt, hvor livet opstod, føres linier ud til de nulevende livsformer. Her er mennesket og chimpanserne kun en af utallige livsformer, som har været succesrige nok undervejs til at overleve i ca. 4 milliarder år på Jorden. Prøv om du kan finde mennesket i livets træ.

En plante på udstillingen har en så lang spore med honning, at Darwin forudsagde, at der måtte findes et insekt, som havde en så lang snabel, at den kunne komme ned til honningen, og at dette insekt bestøver denne plante. Der gik rigtig mange år før dette insekt blev fundet, og man gav det et videnskabeligt navn, som betyder "som forudsagt".

Det fantastiske skelet af det uddøde kæmpebæltedyr er på udstillingen sat sammen med nulevende arter af bæltedyr. Tilsvarende er det uddøde kæmpedovendyr sat sammen med nulevende arter af dovendyr.

Primaterne, inklusiv mennesket, er opstillet, så de går væk fra samme udgangspunkt. Dette illustrerer, at mennesket ikke er udviklet fra f.eks. chimpansen, men at mennesket og chimpansen er udviklet fra samme stamform. Mennesket på udstillingen ser fjernsyn.

Galapagos udgør en central del af udstillingen. Her er også plantet kaktusplanter, som passes af en gartner fra Botanisk Have.

Der er lavet en rekonstruktion af kahytten, hvor Darwin boede på sin 5 år lange rejse Jorden rundt. De var tre mand i kahytten, og en af dem måtte sove uden for. Darwin havde råderet over et lille hjørne af det store bord, som ellers blev brugt til at tegne kort. Kahytten var så lavloftet, at Darwin ikke kunne stå oprejst i rummet. Darwin var med for at give kaptajnen selskab.

Der er også en rekonstruktion af Darwins arbejdsværelse. Det er synd, at Jon Fjeldså ikke kan være en permanent del af udstillingen, for han er en levende udgave af Darwin.

I øvrigt: Der er ingen grund til at tale om evolutionsteorien. Talen må være om evolutionen. Ligesom vi jo heller ikke taler om tyngdelovsteorien, solsystemteorien osv.

I videnskabeligt sprogbrug er "teori" en-gennem-videnskabelige-undersøgelser-stærkt-underbygget-sammenhæng i naturen. Sammenhænge, som ikke er stærkt underbyggede, kaldes hypoteser. I dagligt sprogbrug anvendes ordet "hypoteser" aldrig, og man bruger i stedet ordet "teori". Dette giver anledning til alvorlige misforståelser. Mennesker, som ud fra gamle opfattelser før naturvidenskabens opdagelse af evolutionen taler om "at evolutionsteorien jo kun er en teori" bruger et miskmask af betydningen af ordet "teori". De sammensætter den videnskabelige "teori"-sprogbrug med den daglige "teori"-sprogbrug, hvorved de uhæderligt opnår at give folk det indtryk, at evolutionen er noget usikkert noget. Men det er evolutionen ikke, den er lige så velunderbygget som tyngdekraften og solsystemet.

På Internettet findes utallige hjemmesider, lavet af kreationister – eller som de nu smart kalder det: "intelligent design". Disse websider er teknisk ofte meget vellavede, og meget smart manipulerende. Som f.eks. når børn bliver bedt om at sortere insekter på forskellige måder, og så bliver belært om: "Der kan I se, man kan lave mange forskellige slags systematik, og evolutionen behøver derfor ikke at være korrekt".

Ved åbningen af evolutionsudstillingen blev det sagt, at opdagelsen af evolutionen er det område af naturvidenskaben, som har haft størst betydning. Årsagen hertil er bl.a., at hele lægevidenskaben, udviklingen af nye afgrøder inden for landbruget, den teknologiske udvikling inden for bioteknologien mv. bygger på vores viden om evolutionen.

Evolutionen er bekræftet helt ned på molekylplan via studierne af arvematerialet DNA. Evolutionen er således både bekræftet på det store billede, som f.eks. den anatomiske sammenhæng mellem nulevende og uddøde dyreformer, og i de allermindste detaljer, som f.eks. når en enhed i DNA-strengen ændres og nedarves derefter.

Betegnelsen "overlevelse af de bedst egnede" (survival of the fittest) har også givet anledning til misforståelser. Sagen er nemlig, at hvem som er "bedst egnede" afhænger af omstændighederne.

Under et meteornedslag er de bedst egnede måske dyr, som lever i gange under jorden. Hvis havene bliver iltfattige eller sure, er dyr, som lever i ferskvand, måske de bedst egnede. Under dinosaurernes tid på Jorden var nataktive dyr, som levede i gange under jordoverfladen, de bedst egnede blandt pattedyrene. Så undgik de nemlig at blive spist af rovdinosaurer. Således ændres det hele tiden, hvem som er "de bedst egnede".

Drivkraften for udviklingen er bl.a., at ikke alt afkom, som sættes i verden, overlever længe nok til at sætte sit eget afkom i verden. Man kan f.eks. tænke på, hvor mange agern, som falder fra et egetræ, antallet af frø i en valmueblomst eller antallet af æg fra en tudse. Der sker altså hele tiden en konkurrence om, hvem som sætter nyt afkom i verden. Og nogle individer sætter flere afkom eller mere levedygtige afkom i verden, og det vil være disse individers arveanlæg, som vil findes i næste generation. Eftersom der også hele tiden sker små ændringer i arvematerialet fra generation til generation, er der grundlag for ændring af det samlede arvemateriale af alt liv på jorden over tid. Dette har over den kolossalt lange tid, ca. 4 milliarder år, som livet har eksisteret på Jorden, givet sig udtryk i en evolution.

Se billeder fra udstillingen Evolution.

Læs: Line Friis Møllers biografi "Darwin- og ideen der vendte verden på hovedet".

Links om Darwin:

Aarhus Universitet/Darwin

26.jan.2009:

En Google-søgning på Hans Eiberg og "blue" (for blå øjne) gav i dag 5340 fund, heraf 505 billeder, på Google. Baggrunden er biokemiker Hans Eiberg’s påvisning af det nære slægtskab mellem alle, som har blå øjne. Hans Eiberg arbejder på Københavns Universitet.

Oprindelig havde vi brune øjne. Men for skønsmæssigt 6.000-10.000 år siden opstod et menneske med genet for blå øjne. Alle med blå øjne nedstammer fra denne fælles forfader. Forfaderen  (der både kan have været en mand eller en kvinde) havde ikke selv blå øjne. Blå øjne opstår nemlig kun, hvis begge forældre har arvet genet og begge giver det videre til barnet. Så det kan f.eks. have været et oldebarn, som var det første menneske med blå øjne i verden.

Der er tale om en genetisk mutation, som påvirker et gen, som kaldes OCA2. Mutationen resulterer i, at evnen til at lave brune øjne mistes. Mutationen bestod blot i en etbogstavsændring:  DNA-basen "A" (adenin) blev ændret til "G" (guanin) i DNA-strengen for genet.

Opdagelsen af den sene mutation for blå øjne kan fortælle om menneskets nyere vandringsveje og samliv via handelsveje osv. 

Da jeg første gang hørte om det, i øvrigt under en hyggelig krofrokost sammen med Hans og hans kone, drømte jeg ikke om, at hans opdagelse ville vække så stor opsigt. Jeg tror også, at det kom bag på ham selv.

(BioNyt har tidligere beskrevet Hans Eibergs genetiske forskning: Nr.95. Biobanker I: Gener for høfeber, sengetisseri mv. [her] og nr.96 Biobanker II: Diskussion om biobanker og eksempler på biobanker [her]).

De fleste eksperter er enige om, at det moderne menneske, Homo sapiens, opstod i Afrika for omkring 200.000 år siden og at det havde flere ressourcer end de tidligere hominid-arter. Men det er et spørgsmål om, hvorvidt moderne mennesker blev smartere i et stort kognitivt kvantespring eller om dette skete som en gradvis udvikling af deres intelligens.

Nye dateringer af et vigtig fundsted for rester efter tidlige hominider i Etiopien tyder nu på, at vejen til en højtudviklet kognition ikke skete som et så hurtigt sping, men var lang og snoet og skete over mange år.

Antropologer og arkæologer må stole på stenværktøj og andre fund for at måle, hvor sofistikerede de gamle menneskelignende typer var. For omkring 1,7 millioner år siden i Afrika begyndte Homo erectus, som er en forfader til det moderne menneske, at bruge store håndøkser og kløveværktøj. Denne know-how spredtes til Asien og Europa og forblev den mest avancerede teknologi i langt over en million år. Til sidst banede dette imidlertid vejen for Den mellemste stenalder [Middle Stone Age (MSA)] i Afrika, som kendetegnes af mindre og mere avancerede knive og spydspidser.

Mange forskere har antaget, at disse våben og redskaber er lavet af moderne mennesker, fordi de næsten alle er fundet på lokaliteter, der er dateret som yngre end 195.000 år, hvilket er alderen for de ældste kendte Homo sapiens fossiler. Dette ville indebære, at det moderne menneske havde foretaget et stort kognitivt spring, eftersom de i det væsentlige ville have udviklet en kompleks teknologi lige så snart, de ankom på scenen.

Men ikke alle beviser passer med denne teori. I 1990′erne daterede arkæologer f.eks. et fundsted fra Den mellemste stenalder i Etiopien, kaldet Gademotta, til en alder på 235.000 år – hvilket indebærer, at teknologien må have modnet igennem et stykke tid før ankomsten af moderne mennesker – selv om der er blevet sat spørgsmålstegn om rigtigheden af denne datering.

Et andet sted, Kapthurin i Kenya, blev mere pålideligt dateret i 2002 til en alder på 285.000 år, men forskerne har været meget tilbageholdende med at acceptere bare ét sted som bevis for, at Den mellemste stenalder begyndte så tidligt.

Begge områder ligger i Afrika’s vulkanske Rift Valley, som er oprindelsesstedet for mange hominid-arter.

Nu har to geokronologer fra Berkeley universitet i San Francisco, Leah Morgan og Paul Renne,  påny dateret Gademotta-fundstedet ved hjælp af argon-argon-metoden [40Ar/39Ar], som er en forbedret teknik til datering af vulkanske klipper, og som anses for at være mere præcis end kalium-argon metoden, der tidligere anvendtes til datering af stedet. De nye resultater, der rapporteres i december 2008 udgaven af Geology, skubber fundene i Gademotta tilbage til for mindst 277.000 år siden. Dette er over 40.000 år tidligere end man hidtil har antaget. Det er stort set den samme alder som fundstedet i Kapthurin.

Resultaterne er primært baseret på den nye 40Ar/39Ar dateringsmetode af vulkansk aske på Berkeley Geochronology Center.

Leah Morgan og Paul Renne fra Berkeley Geochronology Center foreslår, at de tidlige datering af både Gademotta (og det nærliggende Kulkuletti) samt Kapthurin viser, at disse redskaber sandsynligvis ikke blev opfundet af moderne mennesker, men snarere af tidlige hominider, der levede i en tidsperiode mellem Homo erectus og Homo sapiens. Et par fossiler, der kan repræsentere disse forfædre, er blevet fundet i Afrika i løbet af de seneste årtier, og disse fund menes netop at være mellem 400.000 og 200.000 år gamle.

Sally McBrearty, en antropolog ved Universitetet i Storrs, Connecticut, som er leder af udgravningerne ved Kapthurin, siger, at den nye Gademotta-datering giver en "god bekræftelse" på den tidligere fremkomst af teknologien fra Den mellemste stenalder. Og Christian Tryon, en antropolog ved New York Universitet, siger, at de "store adfærdsmæssige ændringer", som den tidlige opfindelse af disse sofistikerede redskaber repræsenterer, endog kan have hjulpet med at stimulere fremskridtet af den kognitionsevne, som senere blev kendetegnende for det moderne menneske. 

Hvis fremkomsten af Den mellemste stenalder i Afrika er koblet til den evolutionære fremkomst af Homo sapiens, som det ofte er blevet foreslået, så følger heraf, at de tidlige former af vores art må være fremkommet hundredtusind år tidligere end hidtil antaget, eftersom mere primitive redskaber fra Den mellemste stenalder i Afrika må være endnu ældre end Gademotta-fundene.

Den lette tilgængelighed af vulkanske, skarpe sten, såsom obsidian, kan have spillet en rolle for den hurtige teknologiske udvikling i visse områder, såsom i Gademotta / Kulkuletti i Etiopiens Rift Valley område.

http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2008/1201/1 [6219]

Endnu engang fik evolutionsfornægterne taletid i Danmarks Radio ("Mennesker og tro"), denne gang var det Henri Nissen, som er chefredaktør af ugeavisen Udfordringen, en kristen højreorienteret ugeavis, ifølge radioprogrammets vært, Anders Laugesen.

Henri Nissen fik uden videre lov til at komme med følgende udtalelser om evolutionen:

- det er en gammel teori fra forrige århundrede.
- det er meget usikkert.
- det bygger bl.a. på kulstof-14 metoden, som ikke går ret mange år tilbage, og som Syndfloden vil have givet andre målinger. 

Det er en grotesk beskrivelse af evolutionen.

Man kan ikke afvise en teori, fordi den er gammel (det betyder bare, at man opdagede en lovmæssighed for længe siden, og det gælder f.eks. også opdagelsen af, at Jorden er rund – det er også en gammel teori!)

Evolutionen er ikke noget usikkert, – der findes næppe noget, som er mere sikkert og velunderbygget. Detaljerne kan stadig diskuteres, f.eks. hvornår den fælles forfader til de nulevende chimpanser og det nulevende menneske levede – var det f.eks. for 6 eller 7 millioner år siden, men evolutionen er hele grundlaget for den moderne medicinske forskning, biokemiske forskning, biologiske forskning osv. Hallo, vi kender DNA’et og ved, hvordan det kan ændres. Hvis man spørger religiøse, om de vil blive mindre religiøse, hvis de får ny viden, svarer de, at det ikke vil påvirke deres religiøsitet. Så er der jo ikke grund til at forkaste viden. Henrik Nissen kom med den interessante udtalelse, at hvis hans forældre ikke havde troet bogstaveligt på Bibelen, så havde han ikke været troende i dag. Jamen, så er hans tro jo bare noget, som han har arvet fra sit hjem. Han oplyste også, at 40% af amerikanerne tror, at vi lever i De Sidste Tider.  Gad vide, om det ikke også i stor udstrækning er de samme, som fornægter miljø-, klima- og ressourcetruslerne?

BioNyt nr. 134/135 beskriver livets opståen og udvikling. Læs her

BioNyt nr. 133 beskriver religion ud fra en biologisk synsvinkel. Læs her

Kilde til radioprogrammet: http://www.dr.dk/P1/menneskerogtro/udsendelser/2007/07/22165529.htm

BioNyt – Videnskabens Verden nr. 137.
Du kan tegne abonnement på BioNyt: Videnskabens verden her!

Køb bladet

Kilder til blad nr. 137 – Galathea-3, mobiltelefonen, antibiotika, Neanderthaleren, karotenoider.

SPØRGSMÅL OG SVAR:

Hvilken organisme har hurtigst udviklet kæmpestørrelse i evolutionen?

På blogsiden http://jesusnet.dk/index.php?special_id=21&svar_id=288 kan man læse følgende diskussion:

"Spørgsmål:
Hvor er Neanderthalernes plads i Guds plan? Er de skabte mennesker i Guds billede, som Cro Magnon jo må være? Eller er de dyr? Hvis de er mennesker, udgået fra Edens have, hvorfor er de så så forskellige fra os? Eller er videnskaben igen helt på afveje i forhold til de to arter?"

Blogsiden bringer følgende svar på dette spørgsmål (som jeg vil kommentere længere nede på siden her):

"Svar:
Så vidt jeg er orienteret, så adskiller de fund vi kalder Neanderthalere sig ikke mere fra nulevende mennesker, end at en rimelig teori går ud på, at det er mennesker som os, der blot lider af en særlig knoglesygdom (jeg kan ikke lige huske hvad den hedder). Nulevende mennesker med denne sygdom får faktisk knogler af samme udseende. Ud fra dette, og ud fra hvor forskellige nulevende mennesker er, så ser jeg ikke noget problem i, at "neanderthalere" nedstammer fra de samme forfædre som du og jeg – ikke aberne, men Adam og Eva!

Det er desværre mit indtryk, at meget af den videnskab der beskæftiger sig med menneskets oprindelse, i uhyggelig grad bygger på fantasi frem for fakta. Der kan brygges mange gode historier på lidt bensplinter, og jo mindre man ved, jo mere spillerum er der jo for fantasi og teorier! Det kan godt være, at det er at sætte det på spidsen, men det er i hvert fald mit personlige indtryk af dette forskningsfelt.  Jørgen Sejergaard "

Min kommentar til :
1) "Så vidt jeg er orienteret, så adskiller de fund vi kalder Neanderthalere sig ikke mere fra nulevende mennesker, end at en rimelig teori går ud på, at det er mennesker som os, der blot lider af en særlig knoglesygdom (jeg kan ikke lige huske hvad den hedder). Nulevende mennesker med denne sygdom får faktisk knogler af samme udseende" (Jørgen Sejergaard ).

Mit svar til 1): Jo, studier af DNA i Neanderthalerne har vist, at de er en helt anden art. (se nærmere længere nede). De adskiller sig med hensyn til deres mitokondrie-DNA markant fra mennesket, selv om de er menneskets nærmeste slægtning. I øvrigt er der ikke tale om nogen knoglesygdom.

Min kommentar til :
2) "Ud fra dette, og ud fra hvor forskellige nulevende mennesker er, så ser jeg ikke noget problem i, at "neanderthalere" nedstammer fra de samme forfædre som du og jeg – ikke aberne, men Adam og Eva!  (Jørgen Sejergaard )"

Mit svar til 2): Både mennesket, neanderthalerne, chimpanser og andre aber har fælles forfædre. Der var en fælles forfader til mennesket, neanderthaleren og chimpansen (for i størrelsesordenen 6 mill. år siden). Og der var en fælles forfader til mennesket og neanderthaleren (for i størrelsesordenen 0,5 mill. år siden). (se nedenfor). 

Min kommentar til :
3) "Det er desværre mit indtryk, at meget af den videnskab der beskæftiger sig med menneskets oprindelse, i uhyggelig grad bygger på fantasi frem for fakta. Der kan brygges mange gode historier på lidt bensplinter, og jo mindre man ved, jo mere spillerum er der jo for fantasi og teorier! Det kan godt være, at det er at sætte det på spidsen, men det er i hvert fald mit personlige indtryk af dette forskningsfelt. (Jørgen Sejergaard )"

Mit svar til 3): Når der her tales om fantasi, er det lige omvendt: Det er kreationisterne, som "i uhyggelig grad" bruger fantasi og som forkaster fakta. Sætningen "jo mindre man ved, jo mere spillerum er der jo for fantasi og teorier" passer perfekt på kreationisterne. Nedenfor bringes mere om Neanderthalerne:

Om måske bare to år kender vi ­neanderthal-menneskets genom. Man vil så kunne sammenligne med geno­met hos mennesket og chimpansen. Det vil give viden om, hvordan mennesket genetisk har udviklet sig igennem de seneste få hundredetusinder af år. Den fælles forfader for det moderne menneske og neanderthal-mennesket levede for ca. ½ mill. år siden.

Man har fundet fossilrester af over 275 ­neanderthal-individer på over 70 lokaliteter, bl.a. i Tyskland, Rusland, Belgien, Frankrig, Italien og Spanien, men det var især et 38.000 år gammelt neandertal-fossil fra Kroatien, der gjorde det muligt at gennemføre de nye detaljerede analyser. Dette fossil var nemlig næsten helt fri for forurening med menneske-DNA. Tidligere anset for umuligt Det er uhyre vanskeligt at gennemføre en detaljeret analyse af meget gammelt arvemateriale, fordi DNA i tidens løb nedbrydes til småstykker på højst 100-200 basepar. Man har anset opgaven for at være umulig, men en ny metode blev opfundet, der gjorde det muligt. ­Forskerne har påvist ca. 1 million base­par i neanderthaler-DNA, og to forskergrupper har i 2006 publiceret vigtig information om neander­thal-DNA i henholdsvis Science og Nature(4841). Nærmeste slægtning til os Neanderthaleren er den uddøde hominid, som er nærmest beslægtet med det nulevende menneske. Hvis man kender neanderthaler-DNA’et kan man få at vide, hvorved mennesket er specielt.

Det er 150 år siden, at man fandt det første neanderthaler-fossil. Det var i Neander­thal-dalen ved Feldhofer uden for Düsseldorf i Tyskland. Mange senere fund blev gjort, og man blev efterhånden klar over, at ­neanderthalerne fandtes i Europa og tilstødende dele af Asien for ca. 400.000 år siden og forsvandt for 24.000-28.000 år siden. I løbet af denne tid udviklede ­neanderthalerne morfologiske træk, som gjorde dem stadig mere forskellige fra forfædrene til det moderne menneske, som på denne tid udvikledes nede i Afrika. F.eks. har kraniet fra de senere Neanderthalere et fremtrædende midteransigt, og deres hjernekasser ­buler udad på siderne. De adskiller sig også fra det moderne menneske ved udformningen af kraniets basis, ved kæbernes form og i det indre øres opbygning.

Det moderne menneske opstod i Afrika og spredte sig uden for Afrika for ca. 40.000-50.000 år siden. Det diskuteres stadig, hvordan de overtog scenen fra Neanderthalerne og andre samtidige hominider. Der er tidsmæssigt og stedmæssigt overlap i neanderthalernes udbredelse og det moderne menneskes udbredelse dengang, men der kendes ingen steder, hvor de levede samtidig på præcis samme sted. Men sent i neanderthalernes historie opstod der kulturelle træk, såsom kropsdekorationer, og måske skete det ved kulturmøder med det moderne menneske?(ref.4841,4898) Sekvensbestemmelse af DNA I 1997 sekvensbestemte man et område af mitokondrie-DNA’et fra en ­neanderthaler. Det pågældende mitokondrie-DNA var kendt for at være meget variabelt. Eftersom DNA’et var fra mitokondrierne, kan det kun være blevet nedarvet via mødre (idet sædceller ikke bringer deres mitokondrier ind i ægcellen). Det viste sig, at variationen hos dette ­mitokondrie-DNA fra Neanderthalere faldt uden for det variationsområde, som findes hos mennesket.

Man har nu analyseret mitokondrie-DNA fra 11 forskellige fund af neanderthalere. Alle viste sig nærmere beslægtet med hinanden end med menneskets mitokondrie-DNA. Mitokondriestudierne gav følgende konklusion: Den moderne mennesketype (fra Cro-Magnon mennesket til nutidsmennesket) har ingen mito­kondrie-DNA-sekvenser fælles med neanderthalernes DNA-sekvenser.

Det tyder stærkt på, at ingen neanderthal-kvinde bidrog med mitokondrie-DNA. Ingen neanderthalkvinde fødte en pige med et menneske som far. Denne konklusion vedrører dog kun et enkelt sted på mitokondrie-DNA’et. Det udelukker derfor ikke, at sådanne møder kan være sket. Men også andre studier tyder på, at hvis neander­thaleren overhovedet bidrog med arvemateriale, kan det kun have været i begrænset omfang. Nogle ting vil dog bedst kunne forklares, hvis der faktisk har været sex mellem mennesket og neanderthaleren: Nemlig visse SNP’ere (DNA med ”single nukleo­tid polymorfisme”, altså enkeltbase-variation) og påvisning af, at neanderthalerens X-kromosom afviger mere end neanderthalerens almindelige kromosomer: Det ville kunne forklares, hvis menneske-mænd har bidraget med gener. Flere sekvensanalyser vil kunne give et svar.

Da menneskets genom og chimpansens geno­m blev kortlagt, viste det sig, at der er ca. 35 millioner nukleotidforskelle på mennesket og chimpanser. Snart vil også orangutan- og makakabe-geno­met være kendt. Forurenet DNA De fleste fossiler er forurenet med menneske-DNA, når de skal undersøges. Men nogle fossiler er bedre bevarede end andre: Dette viser sig ved, 1) at de indeholder mange aminosyrer, 2) at deres aminosyresammensætning tyder på, at det bevarede protein stammer fra kollagen, samt 3) at aminosyrerne har bevaret den for biologiske aminosyrer karakteristiske venstredrejende optiske evne (og ikke ved omlejring er blevet til en lige blanding [”racemisk” blanding] af højre og venstre aminosyrer).

Analyserne Stykker af 100-200 mg væv fra ­neanderthal-knogler blev analyseret. Det fundne DNA blev opformeret med PCR-metoden (se BioNyt nr.72). DNA-sekvensen blev indsat i et plasmid, dvs. ringformet DNA. 100 eksemplarer af hver DNA-sekvens blev ”klonet”, dvs. opformeret i bakterier.

Forureningen med menneske-DNA var ekstremt forskellig. Nogle franske og russiske neanderthalfund indeholdt 99% menneske-DNA i forhold til kun 1% neanderthal-DNA. Et ­neanderthalfossil fra Spanien inde­holdt 25% menneske-DNA i forhold til hele 75% neanderthal-DNA, og et fund fra Kroatien indeholdt kun 1-6% menneske-DNA i forhold til ikke mindre end 94-99% neander­thal-DNA! Dette var et fund, der var gjort i 1980 i Vindija-hulen i Kroatien. Disse knogler fra Kroatien har ifølge kulstof-14 analyse en alder på 38.310 år med en usikkerhed på plus eller minus 2130 år. Der kendes 14 knogler fra stedet i Kroatien. Knoglerne herfra er meget forskelligt bevaret – formentlig på grund af forskellig udsættelse for gennemsivende vand. Det meste af det DNA, som man finder på fossilerne, er fra de mikroorganismer, som har levet på dem. Men da man kan lave hundredetusinder af sekvensanalyser, kan man alligevel finde det neanderthal-DNA, som er til stede.

Fra den bedst bevarede neanderthalknogle sekvensbestemte man 255.000 DNA-stumper med forskellig sekvens. Celler indeholder meget større mængde af mitokondrie-DNA end kerne-DNA. I det analyserede mitokondrie-DNA var der 34 steder, som kunne sammenlignes med mitokondrie-DNA fra chimpanser og mennesker. Blandt disse var der 14 steder, hvor neanderthal-DNA’et var identisk med chimpansens DNA. De øvrige 20 steder var forskellige fra både chimpansen og mennesket.

Den bedst bevarede knogle af Kroatien-fundet var fra en neanderthaler-mand (der blev fundet rester af både X- og Y-kromosomet, altså var det en mand).

Cirka 0,04% af neanderthal-DNA’et er kortlagt. Det betyder omvendt, at 99,96% stadig ikke er kortlagt.

Man fandt 434 positioner, som var anderledes hos mennesket, men ens hos chimpanser og neanderthaler. Det tyder på, at disse ændringer kun er sket i menneskeliniens udvikling. Tilsvarende fandt man 3447 positioner, som var anderledes hos neanderthaleren, men ens hos chimpanser og mennesket. Det tyder på, at disse ændringer er sket særskilt i neanderthaler-liniens udvikling. (De fleste af afvigelserne på de 3477 positioner skyldes dog nok bare opståede fejl på grund af skader på DNA’et, og nogle kan være sekvensbestemmelsesfejl).

De foreløbige sekvensdata tyder på, at ca. 8% (dvs. en trettende-del, 1/13) af de DNA-sekvensændringer, som er sket i menneskelinien, siden menneskeliniens fraspaltning fra chimpanselinien, er sket efter fraspaltningen af neanderthallinien.

Fraspaltningen fra chimpanselinien er tidsmæssigt vurderet til at være sket for 6½ mill. år siden. (Ny dansk forskning har sat tallet til 4,1 mill. år). Hvis 6½ mill. år er korrekt, tyder det på, at neanderthal-linien fraspaltedes for under ½ mill. år siden (eftersom 13 gange kortere tid end 6½ mill år er 500.000 år). Hvis der regnes med tallet 4,1 mill. år for fraspaltningen fra chimpanselinien, er neanderthallinien fraspaltet for 315.000 år siden. Disse tal må nødvendigvis være usikre, fordi det præcise tidspunkt for chimpanseliniens fraspaltning er noget usikkert.

Når man kender hele neanderthal-genomet vil man få at vide, hvilke dele af menneskets genom, som er ændret, efter at menneskelinien og neanderthallinien adskiltes. Det er blandt disse senere ændringer, at man skal finde forklaringen på, hvorfor mennesket er menneske. Den effektive populationsstørrelse Ud fra forskellene i generne inden for populationerne af mennesker, chimpanser og den kendte population af neanderthalere kan man sige noget om, hvor stor ”den effektive populations­størrelse” var. Det siger noget om, hvor få individer, der har været, da det gik dårligst for populationen. Menneskets effektive populationsstørrelse er i størrelsesordenen 10.000. Den effektive populationsstørrelse for chimpanser, gorillaer og orangutaner er i størrelsesordenen 20.000-40.000. Neanderthalerens effektive populationsstørrelse var i størrelsesordenen som hos mennesket, hvilket tyder på, at denne indsnævring af den effektive populationsstørrelse allerede skete før menneskets og neanderthalerens linier adskiltes. Måske var en lille effektiv popula­tionsstørrelse et typisk træk for mange grupper af slægten Homo – og måske forbundet med talrige udspredninger fra små grupper. Allerede Homo erectus havde formentlig genetiske eller kulturelle tilpasningsegenskaber, idet det nok var dette, som muliggjorde, at Homo erectus allerede for ca. 2 millioner år siden optrådte uden for Afrika(ref.4841). D arwin udgav sin bog om arternes oprindelse i 1859. Tre år tidligere havde minearbejdere i august 1856 fundet neander­thalknogler i et kalkbrud (i hulen Kleine Feldhofer Grotte) i Neanderdalen uden for Düsseldorf i det vestlige Tyskland. Dette var i virkeligheden det første indicium på, at ikke kun dyrene, men også mennesket havde gennemgået en evolution, men Darwin undlod at omtale neanderthalknoglerne, selv om han kendte til fundet.

Man har naturligt troet, at neander­thalerne var slægtskabsmæssigt direkte forløbere for det moderne menneske. Men det har vist sig, at der samtidigt levede andre typer mennesker i Afrika, som var klart mere moderne end neanderthalerne, og dermed bedre kandidat til at være direkte forløbere for det moderne menneske. Neanderthalerne var en evolutionær blindgyde, med mindre de bidrog genetisk ved at have sex med mennesket, hvilket ikke er bevist, og hvis det er sket, er neander­thalernes gener atter forsvundet.

Neanderthalerne levede i Europa, fra Gibraltar til Usbekistan i det vestlige Asien. Der levede så vidt vides ingen neanderthalere i Fjernøsten, det centrale Rusland eller Sibirien, og de levede heller ikke i Afrika. Deres samlede antal var næppe over 100.000 på noget tidspunkt. De levede i mellem­istiden, som kaldes Eem, og i den første del af Weichsel-istiden.

Det er sandsynligt, at neanderthalerne nedstammer fra Homo heidelbergensis. Denne art opstod i Østafrika for ca. 600.000 år siden, og var vandret til Europa for ca. 500.000 år siden ifølge fund her. I Europa var de på grund af Middelhavet isoleret genetisk fra deres slægtninge i Afrika. Det smalle stræde ved Gibraltar var umuligt at krydse på grund af stærke strømme, og geografisk isolation medfører evolutionær udvikling i en ny retning.

300.000 år gamle fund af Homo heidelbergensis fra Europa viser klare tegn på at være før-neanderthalere. Der var flere istider (hele to istider mellem for 400.000 og for 130.000 år siden), og de periodevise nedisninger medførte geografisk isolation af Europa: Neanderthalernes forfædre var således mod nord begrænset af kold tundra og gletschere, og mod syd begrænset af Middelhavet og Alpernes gletschere. Mod vest var de naturligvis begrænset af Atlanterhavet, og mod øst var de bl.a. begrænset af en voldsom forøgelse af udstrækningen af det Kaspiske hav og Sortehavet. I perioder var der kun et tåleligt klima i et smalt bælte på 100 km vandret gennem Europa et stykke nord for Alperne. Under disse forhold udvikledes neanderthalmennesket, – tilpasset anatomisk til ekstrem kulde. Deres foretrukne byttedyr var vildoksen, som de jagede med spyd, ikke ved at kaste, men ved at stikke det i dyret fra kort afstand(ref.4898). Neanderthalmennesket havde ikke nutidsmenneskets højde, men vejede dog i gennemsnit 25% mere, og spiste dobbelt så mange kalorier som et hårdtarbejdende nutidsmenneske, især på grund af kulden og de anstrengende jagter, som iøvrigt ofte medførte knoglebrud. Deres liv var præget af rutine, forudsigelighed og ringe mobilitet. I begyndelsen af den sidste istid, for ca. 75.000 år siden, er nogle af Europas neanderthalere dog formentlig vandret mod øst og syd, til vestasien og mellemøsten. Men dels indhentede istiden dem, dels mødte de det moderne menneske i form af Cro-Magnon mennesket (Homo sapiens), som var langt bedre til at planlægge og forudsige udfaldet af begivenheder, og som ved hjælp af ­religion havde bedre gruppesammenhold (BioNyt nr.133).

Cro-Magnon mennesket havde højere pande, var kreative, opfandt hele tiden bedre og mere effektive redskaber og udnyttede ressourcerne mere effektivt. De var mere mobile, og opdelt i store stammer, som mødtes og udvekslede ideer. Undertiden hentede de materialer til deres redskaber langvejs fra. De lærte at fange laks og rensdyr(ref.4898).

Neanderthalerne blev efterhånden reduceret til smågrupper på 20-25 individer. Det første sted, hvorfra de uddøde, var i Sydfrankrig, netop hvor koncentrationen af Cro-Magnon mennesket var størst. Det skete for ca. 35.000 år siden. De overlevede længere tid på den spanske halvø, hvorfra de blev trængt mod Gibraltar. I Gorham’s Cave på Gibraltar har man fundet neanderthalredskaber, som kun er 28.000 år gamle (måske kun 24.000 år gamle). Det er det sidste spor efter neanderthalerne. Men de overlevede trods alt i ikke mindre end 150.000 år, og dette var under istidernes barske klima. Hvor længe vil det politiske nutidsmenneske overleve?

Man har undersøgt mitokondrie-DNA fra syv fund af tidlige Cro-Magnon mennesker og påvist, at det helt ligner DNA fra nutidsmennesket. Derimod er der ikke fundet sekvenser af neander­thal-DNA i Cro-Magnon-fossilerne, og heller ikke i nutidsmennesker. Kreationister, som jo ikke vil tro på evolutionen, hævder, at neanderthalerne bare var almindelige mennesker(4897), men de var altså deres helt egen art, Homo neanderthalensis.

Det er omkring 1000 menneskegenerationer siden, at der stadig levede neanderthalere på samme tid som vore forfædre. Det er ikke så længe siden, skriver speciallægen Peter K.A. Jensen, forfatter til den velskrevne bog Menneskets oprindelse og udvikling (Gyldendal 2005).

I maj 2006 meddelte Svante Pääbo og medarbejdere på et Cold Spring Harbor møde i New York, at de nu også havde udvundet kerne-DNA fra neanderthal-knogler, og der er nu lavet et The Neandertal Genome Project.

Til studiet af DNA fra neander­thalerne benyttede Svante Pääbo og kolleger fra Max-Planck Instituttet for evolutionær antropologi i Leipzig en teknik, som kaldes pyro­-sekventering. Metoden er 100 gange mere effektiv end traditionelle metoder. Pyro-sekventering indledes med, at materialet opdeles i mindre stykker, og det er derfor ikke et problem, at udgangsmaterialet i forvejen består af korte sekvenser. Metoden er tidligere blevet anvendt til at bestemme geno­met for uddøde mammutter ved at sammenligne med elefantgenomet.

Edward Rubin fra Lawrence Berkeley National Laboratory var leder af den gruppe, som publicerede i Science. De anvendte en anden metode til analyse af 65.350 basepar af neanderthal-DNA, nemlig en såkaldt meta-genomisk metode. Forskellen mellem de to metoder kan kort forklares ved, at pyro-sekventering finder frem til store dele af arvematerialet, hvorimod den meta-genomiske metode er mere fokuseret. Begge metoder har deres berettigelse afhængigt af, hvilke spørgsmål, man ønsker at besvare.

Svante Pääbo’s gruppe har taget hul på et omfattende toårigt projekt, der skal finde frem til det fulde neandertal-genom med dets i alt ca. tre milliarder basepar(Kilde 4792), dvs. 3000 gange mere, end man kender af genomet i dag. Man har nu brugbare metoder til at foretage denne kortlægning og tilstrækkeligt med neanderthal-fossiler at bruge af.

Ole Terney

(Kildenumrene kan findes på www.bionyt.dk/137)