Bildgalleriet är tomt.

Livets träd på Jorden uppvisar en häpnadsväckande mångfald. 9000 fågelarter, 350 000 olika sorters skalbaggar, 28 000 fiskarter, 2 miljoner kända arter, minst och vi är bara en av dem. Men varför finns det så många olika sorters djur? Varför finns det så många fiskarter och så många olika skalbaggar? Hur uppstod den här enorma biologiska mångfalden? I dag hyllar vi mannen som besvarade den frågan, Charles Darwin. Han föddes 1809 för mer än 200 år sedan och för ungefär 150 år sedan producerade han om arternas uppkomst. Boken som är grunden till vår förståelse av livet på Jorden.

Darwins evolutionsteori som förklarar varför arter anpassar sig och utvecklas har kallats den bästa idé någon någonsin fått. Men t.o.m. Darwin höll med om att teorin var ofullständig, viktiga frågor förblev obesvarade och den största frågan var hur? Hur gick evolutionen till. Och så kom det sig att Charles Darwin gav sig ut på en resa som kom att revolutionera vår förståelse för livets stora mångfald. Beagles resa kom att vara i nästan fem år. Efter att ha lämnat Cap Verde öarna seglade man utmed Brasiliens kust och det var i Argentina som han gjorde sin första viktiga upptäckt. Men en av platserna på Darwins resa visade sig vara viktigare än alla andra, Galapagos öarna. Dessa tretton isolerade öar ligger 100 mil från Ecuadors kust ute i Stilla havet.

Bild: Galapagosöarna är topparna på vulkaner som skjutit upp från havsbottnen de senaste 5 milj. åren.

(https://www.arnesbilder.se/Galapagos%20sid%202.htm)

Bild: Vulkaner och stränder på Galapagosöarna.

(https://kerdowney.com/destinations/ecuador-the-galapagos-islands/)

På de här öarna finns ovanliga djur som inte går att hitta någon annanstans på Jorden. Pingviner som lever vid ekvatorn och simmar i varmt vatten istället för de iskalla vattnen vid Sydpolen. Enorma sköldpaddor som kan väga drygt 250 kg. Leguaner, stora ödlor som simmar och dyker i havet. Ödlor som på andra platser bara lever på land. Noggrant beskrev Darwin leguanerna i sin dagbok men han var ännu inte den vetenskapliga gigant han senare skulle bli. Han fascinerades också av de jättelika sköldpaddorna som gick att rida på medan de långsamt tog sig fram.

Darwin räknade ut hur långsamma sköldpaddorna var och kom fram till att de gick ungefär 6 km på en dag. Sköldpaddornas skal skiljde sig åt beroende på vilken ö de bodde på. Vissa sköldpaddor hade skal som var välvda. Andra hade sadelformiga skal som höjde sig över deras huvuden medan andra skiljde sig en aning i färgen eller i hur mycket skalet buktade ut längst ner.

Bild: Jättesköldpaddorna är de mest kända djuren på Galapagosöarna.

(https://www.machetetours.se/se/destination/506/resor-till-galapagosarna)

Darwin hade i själva verket stött på en ledtråd. Något som skulle kunna förklara den biologiska mångfalden men det förstod han inte just då. Istället valde Darwin att fokusera på fåglar. På öarna fanns ett flertal fågelarter som verkade bekanta. Så han samlade in vad han trodde var en rad olika finkar, gärdsmygar och koltrastar. Efter fem veckor på Galapagosöarna fortsatte Darwin och Beagle till andra platser i Stilla havet innan man till slut vände hemåt igen. Ombord på fartyget började han gå igenom det enorma antal prover som han samlat in under den fem år långa färden.

Men det var först när han hade kommit hem till England som han lyckades förstå hur allt hängde ihop. Allt började med en häpnadsväckande upptäckt. Alla de olika fåglarna var i själva verket olika varianter av en och samma typ. Det som lurat Darwin var att de såg väldigt olika ut. Vissa hade breda och kraftfulla näbbar, medan andras var långsmalare och skillnaderna berodde på vilken ö de kom ifrån.

Bild: Vill man se evolutionen i arbete kan man studera de 14 arter finkar som finns på Galapagos.

(https://skaggmesenskartbok.blogspot.se/2009_05_01_archive.html)

Darwin började tänka tillbaka på sköldpaddorna på Galapagosöarna, de skiljde sig också från ö till ö. Hans tankar började rusa. Darwin insåg nu att arter på något vis och av någon anledning förändrades. Från början måste det ha funnits en enda sorts fink på Galapagos öarna men med tiden hade den utvecklats till olika arter med olika näbbar. Detsamma gällde för sköldpaddorna. En sorts sköldpadda hade blivit till flera sorters med olika skal beroende på vilken ö de levde på. När han hade insett det här var Darwin ute på farlig mark. Den allmänna uppfattningen var att gud hade skapat samtliga arter och att allt gud hade skapat var perfekt och oföränderligt.

Det här var bara början på Darwins evolution. Han började nu studera de fossil han samlat i Sydamerika. Ett kom bl.a. från ett jättelik sengångare, ett annat från en enormt bältdjursliknande varelse.

Bild: Skelett av jättesengångare.

(https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_sloth)

Djuren var utdöda men mindre sengångare och bältdjur fanns fortfarande i Sydamerika. Vad kunde det betyda? Så en än gång så fanns här mer bevis för att arter förändrades. På något sätt så måste dessa utdöda jättar ha förvandlats till dagens mindre djur. Men det Darwin senare skulle upptäcka förde teorin om arternas förändring till en helt ny nivå. Under den victorianska tiden studerade vetenskapsmännen arternas olika embryoformer. Hur dessa former utvecklades från en enda cell till en hel varelse hade länge setts som ett av naturens underverk.

Det Darwin lärde sig genom att studera embryon fick honom att häpna. Hos orm embryon kunde man se små knölar som var rudimentära ben. Men de utvecklades aldrig hos vuxna ormar. Darwin undrade om ormar på något sätt härstammade från djur som har ben. Han upptäckte att valar som inte har några tänder när de blivit vuxna hade det när de var embryon. Tänderna försvann innan de föddes. För Darwin betydde det att valarna måste härstamma från varelser med tänder.

Bild: Darwins embryo ritningar.

(https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Haeckel_Anthropogenie_1874.jpg)

Men människoembryon stod för de mest häpnadsväckande bevisen. I ett mikroskop kunde man tydligt se små springor på halsen. Exakt samma som hittats hos fiskar. Men hos fiskar utvecklades springorna till gälar. Hos människor utvecklades de till ben i innerörat. Detta måste betyda att människor härstammade från fiskar. Det här tycktes förklara mångfalden bland djuren. Alla djur måste ha en gemensam urfader men med tiden kunde olika arter förändras dramatiskt. Vissa kunde få nya kroppsdelar, andra kunde förlora dem. En djurart skulle kunna utvecklas till något helt annat.

Darwin kallade den här processen härstamning med modifikation. Men en fråga kvarstod. Varför? Vad var det som fick varelser att förändras? Darwin behövde ledtrådar och de kom från ett oväntat håll. Från hundar, stora som små, feta som smala. Britterna hade länge varit som besatta av hundar. Det victorianska England älskade hundar, t.o.m. drottningen var tokig i dem.

Bild: Mänskliga embryon har svansar och gälspringor.

(https://xantor.webblogg.se/tempusfugit/2010/march/evo-devo.html)

På sin tid visste Darwin att skillnaderna i storlek inte hade uppstått av en slump. Genom ett noggrant urval korsade uppfödarna hundar med olika utseende för att få fram nya raser. Whipetthunden hade t.ex. avlats fram för kaninjakt. Man kombinerade vinthundens snabbhet med terrierns jaktförmåga. Och då insåg Darwin att ett liknande urval kunde pågå i naturen men utan mänsklig inblandning. Kunde ett naturligt urval förklara den biologiska mångfalden? Men vad skapade naturens eget urval? Det var nu som Darwin tog en helt ny titt på naturen. Under den victorianska tiden var bilden av naturen sentimental.

Lamm samsades med lejon men Darwins resa med Beagle hade gett honom ett helt annat synsätt. I Darwins ögon var naturen grym. Alla djur kämpade desperat för att överleva och det oundvikliga slutet var döden. Men i allt detta brutala kaos såg Darwin ett mönster. Mönstret Darwin såg var att de djur som överlevde var de som var bäst anpassade efter miljön omkring dem.

Bild: Naturligt urval fungerar som en mekanism för att eliminera svaga individer inom en art.

(https://www.filmy.olabloga.pl/antelope-vs-cheetah/DYDIwOnXNc8)

Vissa arter kunde tåla extrema klimat, andra var effektiva dödsmaskiner perfekt byggda för att fånga sina bytesdjur, medan andra var skickliga på att undvika de som kunde vara på jakt efter dem. Men hur kunde denna bistra syn på naturen förklara skillnaden mellan finkarna på Galapagosöarna? Darwin hade lagt märke till att fåglar på olika öar hade olika sorters näbbar. På något sätt måste deras näbbar ha hjälpt finkarna att överleva. På en ö där enda födan är svårknäckta frön innebär en kort och kraftfull näbb att en fink kan överleva. Så på en annan ö där födan är annorlunda ser näbben också annorlunda ut.

Ett mönster som upprepas överallt på Galapagosöarna. Det verkar som finkarnas näbbar anpassats till den föda som finns på varje ö. På så vis kunde en ursprunglig finkart förvandlas till många olika sorter. Men hur hade de här förändringarna gått till? Här hade Darwin en annan ledtråd. Han såg det hos sin egen familj. Som alla föräldrar vet är barn aldrig exakt likadana. Charles såg inte ut som brodern Erasmus trots att de hade samma föräldrar. Charles barn liknade både honom och hustrun Emma. Men även de såg olika ut. Det här var något han kallade variation.

Bild: Darwin 1842 med sin äldste son, William Erasmus Darwin.

(https://www.antimoon.com/forum/t14233.htm)

Darwin insåg att den här variationen måste vara startpunkten för naturens förändringar. I samtliga generationer är djuren i en kull aldrig exakt likadana och i naturen kunde sådana små variationer bli skillnaden mellan liv och död. Två pingviner kan t.ex. skilja sig åt lite när det gäller hur tjockt deras späcklager är, en viktig faktor när man lever i extrem kyla. I ett hårt klimat avgör miljön vem som får leva och vem som dör, och långsamt menade Darwin, under många, många generationer gör de små variationer som förs vidare att de bäst anpassade blir ännu bättre anpassade och de sämre anpassade försvinner. Variationerna ackumuleras och tillslut uppstår nya arter. Det är evolution genom naturligt urval, en av nycklarna till hur nya arter skapas.

Bild: Pingviner kan ha olika tjockt späcklager.

(https://poseidontravel.se/sydamerika-runt-kap-horn/)

Och så, 1859 efter år av mödosam forskning gav Darwin tillslut ut sitt mästerverk, om arternas uppkomst. Ett verk med enorm betydelse för vetenskapen. Idén att arterna redan från början var perfekt skapade och oföränderliga försvann trots att den tidigare varit den enda man trott på. Istället lade Darwin fram en vetenskaplig teori som byggde på fakta och observationer. Mer än 150 år har gått och teorin håller än. Men Darwin själv medgav att det fanns luckor i hans teori. Han visste inte riktigt hur det hela fungerade. Vad var det som hände inuti djuren och människornas kroppar som fick dem att förändras.

Men nu kan den moderna forskningen ge oss svar. Tack vare en dold mekanism som Darwin inte kände till. Pinakarteöknen i Arizona är en grym och brutal plats, särskilt om man är en påsmus. Påsmusen väger bara 15 gram och kan inte slåss mot de här stora rovdjuren, dess bästa hopp är dess kamouflage och det är inte förvånande att musens päls har samma färg som marken.

Bild: Påsmusen har påsar av päls vid utsidan av kinderna för att förvara föda i dem.

(https://www.pinterest.se/margaretbrye/rodentia/)

Men i vissa delar av öknen är miljön annorlunda. Urålderliga vulkanutbrott har skapat ett lapptäcke av mörk lava och ljusa klippor. Men en ljus mus på en mörk klippa är givetvis ett lätt byte. Så något som Darwin kunnat förutspå har hänt. Mössen som lever på mörk klippmark har fått mörkare päls. De som har stannat på ljus klippmark har förblivit ljusa. Möjligheten att studera DNA är en av vetenskapens stora triumfer. Det har gett oss kunskap om evolutionen som Darwin aldrig ens kunnat drömma om. Det är nyckeln, DNA är en sorts kod och dess två strängar innehåller all information som behövs för att få levande varelser att växa och utvecklas.

I varje DNA molekyl hittar man olika sekvenser av den här koden som bildar våra gener. Många gener omvandlas till proteiner och dessa proteiner utgör byggmaterialet i våra kroppar. Ett protein ger hår, ett annat ger brosk medan andra ger muskler. Det är en gen som avgör om våra ögon ska bli blå eller inte, en annan ger oss fräknar, en ger oss skrattgropar. Men DNA har en annan avgörande egenskap, det förändras.

Bild: Den genetiska koden.

(https://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/genetik-kod-nedir)

När ett barn blir till får det befruktade ägget hälften av sitt DNA från modern och hälften från fadern vilket skapar helt nya kombinationer. Det är därför vi liknar våra föräldrar men ändå skiljer oss från dem. Men DNA kan även förändras genom mutationer. Mutationer kan uppstå när vår kropp utvecklas och cellerna delas. Då kopierar DNA sig självt, gång, på gång. Ett A i DNA strängen kan t.ex. ersättas av ett G eller ett C av ett T. Det här kan orsaka små förändringar som ingen lägger märke till. Men när mutationer uppstår i celler som förs vidare till våra barn kan de ge stora förändringar, som att förändra en ljus mus till en mörk.

Det fanns fyra platser där sekvenserna med A, T, C och G var annorlunda. När en mus föds med de här mutationerna blir pälsen mörk och det betyder att den kan överleva på de mörka klipporna i motsats till andra möss. Det här är ett tydligt exempel på evolutionen och det naturliga urvalet i praktiken. Det här var bara en av många kopplingar som man hittat mellan genetiska mutationer och evolution. Forskarna kan nu peka på en rad exempel som visar på hur evolution fungerar. Colobusapor har färgseende tack vare en mutation i en gen och därför kan de skilja näringsrika röda blad från gamla gröna blad.

I Antarktis gav en genetisk miss en fisk ett kraftfullt anti frysmedel i sitt blod som gör att den kan överleva i iskallt vatten där andra inte klarar sig. Kopplingen mellan genetiska mutationer och evolutionen var så kraftfull att en idé dök upp.

Bild: Angolisk Colobusapa.

(https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Colubusmonkey.JPG)

För att förstå hur evolutionen fungerar behöver man bara jämföra olika djurs gener. När Human Genom Project inleddes 1990 var forskarvärlden mycket förväntansfull. Alla de tre miljarderna bokstäver i människans DNA skulle identifieras i rätt ordning. Parallelt skulle man också kartlägga DNA från andra djur och växter. Man väntade sig att ta ett stort steg framåt när det gällde att förstå hur olika livsformer utvecklats. 2003 kom äntligen svaret och det blev en chock. 23 000 gener. Lika många som hos en höna. Det var inte bara att vi hade så få gener som förvånade. Det var dessutom så att många viktiga gener var identiska med andra djurs gener.

Det var ett stort genombrott men den genetiska revolutionen hade gett en rad nya frågetecken. Gener och mutationer kan bara till viss del förklara hur evolutionen fungerar. Det måste finnas något annat, något mer svårfunnet och mystiskt? Jakten på det Darwin inte visste fick börja om från början.

Bild: The Human Genome Project tidslinje och historia.

(https://genomicsforeveryone.org/week-1-genetics-and-public-health-genomics/)

De första ledtrådarna kom från de livsformer som Darwin själv hade studerat, embryon. Några dagar efter befruktningen är det nästan omöjligt att skilja kyckling, sköldpadda, fladdermus och människa åt. Alla ser nästan likadana ut. Det är först när de växer som det blir tydligt vem som är vem. Darwin undrade precis som dagens forskare hur embryona kan vara så lika från början och utvecklas så olika. Det som fascinerar vår tids biologer är att alla de här olika djuren inte bara ser likadana ut utan i stort sett använder även samma gener för att bygga upp sina kroppar.

Det har kallats genomets mörka materia, mystiskt, underligt och ännu inte kartlagt. Hela 98 % av dubbelspiralen kodar inte för proteiner som är våra kroppars byggmaterial. Generna som gör det motsvarar bara 2 %. Man vet fortfarande inte riktigt vad det icke kodande området har för funktion men det har lockat till sig evolutionära detektiver. En forskare visste exempelvis att färgpenselgenen var identisk hos de två flugarterna så forskaren utökade sökningen i deras DNA och på ett ställe precis utanför färgpenselgenen upptäckte forskaren en viktig ledtråd.

Bild: "Den mörka materian" av genomet utgör de sektioner som inte kodar för proteiner, influenser och gener.

(https://lenta.ru/news/2016/04/05/enhancer/)

En bit DNA som var annorlunda hos flugan med vingfläckar. Vad kunde det betyda? I ett experiment injicerade forskaren DNA från flugan med vingfläckar i flugan utan vingfläckar. För att se om det fick någon effekt fäste han det vid en gen från en manet. En gen som kodar för ett protein som får maneten att bli självlysande. Sen hände något häpnadsväckande. På något vis aktiverade det mystiska DNA:t färgpenselgenen i den andra flugartens vingar. En gång var den fläckfri men nu hade den självlysande vingfläckar. Forskaren hade upptäckt det som revolutionerat vår syn på hur olika djur har utvecklats.

En bit DNA som kallas strömbrytare. Strömbrytare är inte gener. De skapar inte saker som hår, brosk eller muskler men de aktiverar eller slår av gener som gör det. I fallet med bananflugan handlar det om en mutation en förändring i bara några få bokstäver i DNA:t som lett till att färgpenselgenen aktiverats. Och så skapades en helt ny art med vingfläckar.

Bild: En närbild på en bananfluga, sedd uppifrån.

(https://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=406&artikel=6388225)

Film: drive.google.com/file/d/0B2VSNOWBAXckRW1pZjFfQWM4MHc/view?usp=sharing