© J Westman 2002, 2005, 2006, 2011   Samtal med Jukka Jernwall och Mikael Fortelius våren 2002. Uppdaterad 28.11.2011

Evolution till tänderna.
  Vilket är sambandet mellan hur många individer en art-population består av och hur snabbt arten kan utvecklas då klimatet ändras? Hur ska en art garantera att den överlever växlande förhållanden? Jo, genom att vara vitt spridd och allmänt förekommande. Den slutsatsen kommer forskarteamet Jukka Jernvall och Mikael Fortelius vid Helsingfors Universitet till genom att utgå ifrån och utnyttja de nya databaser de har ställt upp och genom att använda sina tidigare kunskaper för att tolka det som finns där.

   Däggdjur måste kunna tugga det de ska äta, andra djur som ödlor och fåglar sliter möjligen sönder bytet men finbehandlingen sker efter att bytet har svalts.

Tandfysiologen Jukka Jernwall och fornlivsforskaren Mikael Fortelius har funnit att tandbyggnaden varierar mer och snabbare hos arter där individantalet är stort och spritt - de kan allså snabbare möta förändringar i omgivningen - medan sådana arter som förekommer på begränsade områden med små populationer också har ett konservativt utvecklingsmönster. Det där kan låta självklart – men inom evolutionen har det ofta hävdats att förändringarna uppstår i små randpopulationer som sedan sprider sig och tränger ut den tidigare populationen.

Jernwall och Fortelius kommer med hårda fakta bakom sitt resonemang. De har samarbetat i ett årtionde. Jernwall är expert på hur tandutvecklingen styrs genetiskt och Fortelius leder ett internationellt projekt som har skapat en databas för alla kända fossil under den såkallade neogen-perioden - från 24 miljoner år tillbaka till efter senaste istid,  databasen NOW.

Tänder är märkliga. Så mycket besvär vi har med naggarna under vår levnad, så skulle man ju inte tro att de efter vårt frånfälle är de mest durabla delarna av oss. Tänder är något som karakteriserar ryggradsdjur: fiskar, amfibier, kräldjur och däggdjur - fåglarna hade tänder i början men gjorde sig tidigt av med dem. Tänderna är så vanliga fossil att däggdjurspaleontologin ibland har karakteriserats som kunskapen om hur tandpar gifter sig och som avkomma får nya tänder. Och när ni ser ett fossilnamn som slutar på -don, så handlar det om tand - tillexempel Iguano-don - den första skräcködlan som identifierades som en sådan - eller Masto-don ett stort utdött elefantsläkte. Den stora pterosauren, "ving-ödlan", Ptera-no-don har ett mycket beskrivande namn: "Vingar, inga tänder".

Jernwall har funnits att tänder byggs tvärtemot hur man bygger hus - från spetsarna neråt. Det är som en byggmästare skulle börja med torn, tinnar och tak på hus och kyrkor. Det här gör att genetisk variation lätt kan kartläggas hos fossil där DNA inte längre finns men variationen kan avläsas. Rätt så tidigt kom han och Fortelius på att variationen ökar med storleken på djuren. Man kunde tro att variationen vore stor bland möss och sorkar och råttor - men det är skenbart, för i gruppen ingår så många arter. Stora djur som älgar , där har vi i Finland bara en enda art, men en enorm variation inom arten.

Hittills har sådana här undersökningar varit nästan omöjliga att göra, eftersom fossilen förekommer ett och ett, och det har varit svårt att ställa upp övergripande databaser. Den arbetsgrupp som Mikael Fortelius leder har nu (2002) fått mycket gjort - för Eurasiens del, i databasen NOW - Neogene Old World - ingår: var varje art förekom, när den gjorde det och allt man vet om klimatet där och då. Amerikanarna uppges betrakta det hela med avund, men de kommer nog efter.

Jernvall och Fortelius har använt databasen för att följer med hur växtätares släkten och arter reagerar på svängningar i klimatet, och därmed svängningar i växtligheten. De ser hur områden i det inre av Eurasien efterhand torkar ut, och hur de växtätande däggdjurens tandbyggnad återspeglar klimatet, genom att passa för en alltmer torr, fiberrik och nedslitande diet. Tandkronorna blir högre och mer veckad. Det blir möjligt att upprätta en slags "serietidning" av kartor, som visar över hur växtligheten förändras under tidens gång. Tandbyggnaden tjänar alltså rentav som ställföreträdande fynd. Det tekniska uttrycket är att tandbyggnaden är proxy för vegetationens förändring. Fossil av växter behövs inte, det räcker med fossil av de tänder som hade utvecklats för att tugga de där växterna.

  Dethär sker nästan uteslutande inom de arter, som är vittutbredda med stora populationer. Om nu detta visar sig vara en allmän regel inom evolutionen, så får Jernvalls och Fortelius rön en stor betydelse inom evolutionsbiologin. Om det är så, att evolutionstakten faktiskt är snabb inom de mängdrika släktena och individrika arterna, och låg till obefintlig inom de med få arter och små populationer, så kommer hela evolutionsforskningens inriktning att påverkas.
  Lärotvisten under senare delen av 1900-talet kring huruvida evolutionen sker gradvis eller språngvis har nog avgjorts till förmån för avbruten jämvikt: Snabb evolution av arterna, där sedan individerna föds och lever inom ramen för den genetiska variationen inom arten. Det naturliga urvalet sörjer för att variationen håller sig inom optimala gränser.

Nu är det emellertid inte så att vareviga liten ändring i genmaterialet - mutation - omedelbart ger utslag i individen - i fenotypen. Fastmer förefaller det som om gen-ändringarna skulle lagras "på hög", nedärvas och fortplantas till flera individer i populationen, för att sedan av olika omständigheter komma till uttryck som helhet.
   DNA-materialet kan alltså underkastas den långsamma förändring som ligger til grund för det som kallas genetiska klockan, som forskningen använder för att utröna släktskap och förfluten tid sedan olika arter och släkten skiljde sig från gemensamma stamfäder, utan att arternas fenotyper så som paleontologen iakttar dem som fossil, behöver förändras. Genmaterialet förändras sakteligen, fenotyperna inom en art består, tills olika omständigheter utlöser de förändrade uttrycken som genändringarna ger upphov till.

Evolutionsbiologerna talar om "Den Röda Drottningens Princip", med hänvisning till Lewis Carrolls "Alice i Spegellandet", där den Röda Drottningen förklarar att man måste springa allt vad man orkar för att hållas på samma ställe. Med andra ord, den bild av kontinuerlig utveckling till det bättre, som endel populärvetenskapliga framställningar av evolutionsteorierna för fram, får förpassas till vulgärförklaringarnas soplåda. Vi har ju många arter som inte till sin fenotyp har förändrats alls på tiotals miljoner år, som vår välkända "Kurre Kott", Sciurus vulgaris, som har varit med i 25...30 miljoner år. Att släkten Kott har hängt med så länge ser vi bland fossilen, men även då Kurres DNA studeras, där vi kan se när Kurres och hans närmaste släktingars förfäders vägar skiljdes åt.
    Dolksvanskrabban har en stambok, som går tillbaka till en tid då dinosauriernas släkten ännu var något, som evolutionens "blinde knåpare", som är ett annat namn på samspelet mellan variationer, mutationer och miljö, ännu inte hade tagit itu med. .
   Artbildningen är alltså en plötslig förändring, som utgör ett svar på förändringar i livsmiljön. Men för att det ska ha gått så långt, så har "den blinde knåparen" gjort fördigt ett stort antal variationshelheter, som moder Ecloga Natura sedan får sålla ibland.
    Frågan är nu hur mycket och hur snabbt hela biotopen påverkas. Hur snabbt sker växelverkan mellan klimat, växtlighet och de djur som äter västerna? Mycket tyder på att artbildningen går rivigare till än vad de flesta forskarna hittills har antagit.

Det är ett nytt fönster som öppnar sig i och med de nya fossil-databaserna, och det är ju inte mer än rätt att två av de forskare som har skapat dem också är de första som kommer ut och visar på vad som kan uträttas med dem.


Efterskrift: Här försöker jag återge den information jag fick i samtal med Mikael Fortelius efter att hans och Jukka Jernwalls artikel publicerades i Nature. Om missförstånd föreligger är felet enbart mitt.jw
Läs om Jukka Jernvalls tidigare forskning i Utvecklingen på bettet  Genklockan   och Synvilla kring evolutionen
Skicka kommentarer till juhaniwestman@gmail.com

Tillbaka till första evolution-sidan.
Tillbaka till paradsidan.