EVOLUTIONEN

FRÅN BAKTERIE TILL APA

För att förstå de enorma tidsperspektiv som råder är jordens historia på 4,6 miljarder år komprimerad till ett enda dygn på 24 timmar, vilket blir ca 192 miljoner år per timme.

Kl 00:00; JORDEN FORMAS

Jorden börjar formas av materia som klumpar ihop sig.

Kl 03:45; JORDEN STELNAR

För 3, 9 miljarder år sedan har jorden kylts den ner och fått en fast skorpa. Vätet har reagerat med syret och bildat så mycket vatten att merparten av jorden täcks av stora hav.

Kl 04:00; MATERIA FÅR LIV (BAKTERIER)

Man har fastslagit när livet uppstod genom att åldersbestämma stenar från havsbottnen, i vilka man hittat kemikalier som bara levande organismer innehåller.

För 3, 85 miljarder år sedan händer det mirakulösa. Några få grundämnen, livlösa molekyler, kopplar ihop sig innanför ett skyddande skal och bildar en cell med kemiska ämnen som får förmåga att reagera med sin omgivning och omsätta näring till energi. Likt magi kan de också reproducera sig genom att dela molekyler på mitten och sedan koppla ihop matchande atomer så att varje halva bildar en kopia av den ursprungliga molekylen. Den encelliga enkla organismen tar sig namnet bakterie.

När Livet uppstår i form av dessa bakterier ser jorden väldigt annorlunda ut mot idag. Landytorna täcks av kala berg och det finns inga växter som förser atmosfären med syre. Den unga solen lyser bara svagt så det är väldigt svalt i luften. Enorma vulkaner kastar ut frätande klorväte och svavelsyror i atmosfären och hindrar det svaga solljuset att nå jorden, där ideliga blixtar snabbt lyser upp omgivningen. Tillvaron är så ogästvänlig att de encelliga bakterierna förblir den enda livsformen under Livets två första miljarder år.

Kl 20:30; HAVSVÄXTER

För 670 miljoner år sedan lär sig några celler att samarbeta. De klumpar ihop sig i sötvatten och bildar långa strängar av enkla växter; alger. Algerna drar i sig vattnet, som består av syre och väte. De tillgodogör sig vätet men släpper tillbaka syret i en process som skapar druvsocker och därmed har fotosyntesen uppstått. Algerna fyller sakta atmosfären med syre, molekyl för molekyl, vilket tar ca 2 miljoner år, och detta får en avgörande effekt för Livets utveckling.

Syret är livsnödvändigt när du andas, sockret är livsnödvändigt som näring.

Giftigt syre

Att vi andas och lever i syre är egentligen ganska märkligt. Syre är ett gift för naturen som gör att mat ruttnar och järn rostar, och det är extremt brandfarligt och tar eld vid minsta gnista. Så i många tiotals miljoner år händer ingenting med Livets utveckling. Bakterier som inte kan fly undan till syrefattiga miljöer som sjöbottnar och liknande dör. När djurlivet uppstår tar sig dessa syrehatande organismer in i deras kroppar och det är dessa bakterier vi har i våra matsmältningssystem än idag. (Vi har syre i våra celler, men bara i en ytterst liten mängd)

Syret har dock en stor fördel; det kan mycket effektivt omvandlas till energi. Syret möjliggör alltså att större djur kan skapas, bara de tål syret.

Men först är naturen tvungen att tillverka något helt nytt och oerhört komplicerat. Och det uppstod av en ren slump.

Den moderna supercellen

Någon gång i evolutionens linda hamnar en liten men kaxig encellig bakterie som heter mitokondrie i bråk med en mycket större cell. Det slutar med att den stora cellen äter upp mitokondrien. Men istället för att döma mitokondrien till döden genom sönderdelning dömer cellen den lilla bråkstaken till livstids fängelse - inne i cellen. Ett slags symbios uppstår där mitokondrien får skydd inne i cellen och i gengäld gör cellen mycket mer effektiv.

Med mitokondrien inne i sig har cellen blivit större och kan innehålla mycket mer DNA. Eftersom mitokondrien är en hejare på att effektivt omvandla syre och socker till energi, blir den här nya supercellen oerhört livskraftig och börjar naturligtvis replikera sig. Efter ett tag lär sig dessa superceller att gå ihop och samarbeta, och då sätter livet plötsligt fart.

Allt liv har ett gemensamt ursprung

Ur denna första cell har alltså alla levande organismer sitt ursprung; träd, äpplen, blommor, gräs, svampar, flugor, elefanter och människor. Nästa gång du plockar en blomma eller slår en mygga, kom ihåg att ni är släkt.

Mitokondrien, din egen tidiga förfader, lever fortfarande i dina celler. Den har också 46 kromosomer, precis som du. Intressant är att bakterier har många gener som påminner om dina och hela 200 stycken av dina gener kommer från bakterier.

KL 20:50; VATTENLEVANDE DJUR

För 700 miljoner år sedan uppstår några små djur. De liknar maneter, amöbor som saknar mun och inre organ, vilket tyder på att de möjligen är lika mycket växter som djur. Troligen får de energi från solstrålar. En av de mer avancerade djuren, som faktiskt har en antydan till huvud, heter Spriggina, efter sin upphittare Spriggs. Den är 3-5 cm lång, ryggradslös, och kan ha antydan till ögon och känselspröt på huvudet.

Troligen finns många fler arter under denna tid, men eftersom de alla är mjuka i kroppen och relativt små fossiliseras de inte utan försvinner i havsdjupen när de dör. Några av dessa arter utvecklas och ger upphov till nästa generation.

Maskarnas förfader lämnar vår evolutionsgren.

KL 21:04; DEN KAMBRISKA (DJUR-) EXPLOSIONEN

Primitiv ryggrad som leder till nercentral

För 540 miljoner år sedan lyckas de samarbetande supercellerna bilda större djur. Deras utseende varierar väldigt mycket och en del ser nästan ut som att Livet experimenterar med en mängd olika arter under några tiotals miljoner år. I periodens början har alla ett skyddande skal utanför kroppen (ett s.k. extoskelett), en symetrisk kropp med nerver och muskler och några börjar också utveckla ögon och någon form av hjärna.

Arters utseendet bestäms

Ungefär 10 miljoner år in i den kambriska perioden utvecklar en del djur en primitiv ryggrad, ett rör utefter ryggen vari deras viktigaste nerver ligger. Nerver från kroppens mest avlägsna delar leder fram till en nervcentral, ett embryo till den mänskliga hjärnan. Något av dessa ryggsträngsdjur är förfader till alla dagens levande ryggradsdjur.

De allra flesta arter dör ut, men de få som överlever denna period bestämmer utseendet för alla efterlevande varelser på jorden ända fram till dig. Varelser idag har oftast fyra ben (eller fyra extremiteter), ett huvud, två ögon, två öron, fingrar, tår eller klor och har ungefär likadana kroppar med liknande organ, får avkommor på liknande sätt etc.

Elefanter, råttor och människor är alla lika, och det visar att vi har en gemensam förfader, ett djur som troligen levde före den kambriska perioden men som var så mjuk och liten att den inte blev fossil.

Sjöstjärnornas, bläckfiskarnas, kräftornas och maskarnas förfäder lämnar människans evolutionsgren.

KL 21:57; LANDLEVANDE DJUR

Man har inte hittat många fossil från denna tid.

Vattennivån sjunker

I slutet av den kambriska perioden går temperaturen från extremt varmt till väldigt kallt. Kontinenten Gondwana (Antarktis, Sydamerika, Afrika, Arabiska halvön, Indien, Australien) drabbas till och med av en istid. Isen får havsnivåerna att sjunka så kraftigt att kustnära vatten blir en bristvara. Trängseln vid havskusterna och sjöarna gör det farligt för mindre djur som jagas av de stora och farliga rovdjur som nu har utvecklats, bl.a. hajen. Några vattendjur väljer eller tvingas därför upp på land för att överleva.

Landliv ställer nya krav

För ungefär 400 miljoner år sedan krälar det första djuret upp på land. Då har växterna redan varit där i 50 miljoner år och fyller jorden med grönska. Den torra miljön ställer helt andra krav på kroppskonstruktion och beskaffenhet. De största utmaningarna blir att lära sig att hämta syre från luften i stället för från vattnet, samt att skaffa sig en kropp som orkar bära upp hela djurets tyngd. I vattnet var ju djuren nästan tyngdlösa. Hur evolutionen lyckades med denna stora omvandling är en lika stor gåta som att Livet i sig uppstod.

Syrenivån gör djuren stora

De första djuren på land ser ut som dagens gråsuggor (som tillhör kräftdjuren och än idag finns som både vattenlevande och landlevande arter). På land växer enorma växter som producerar så mycket syre att syrenivån i luften är närmare 35 % (mot dagens ca 20 %). Detta gör att djuren på land snabbt växer sig mycket stora. Larver och andra idag motsvarande små djur blir både en och två meter långa.

Anfadern till fiskar, grodor och kräldjur lämnar människans evolutionsgren.

KL 22:24; FLYGANDE INSEKTER

På grund av de jättelika djuren blir det farligt för vissa långsamma mindre djur, som löser problemet genom att utveckla förmågan att flyga, det enda sättet att undkomma. Trollsländan dyker upp, och med en vingbredd på uppåt 130 cm uppnår den en imponerande flyghastighet.

Stor massdöd #1

Pangaea bildas samtidigt som den första dokumenterade stora massdöden, för 250 miljoner år sedan, då 96 % av alla marina arter dör ut och 70 % av de landlevande djuren. Vad detta beror på vet man inte, men det kan vara klimatförändringar, en supernova som uppstår nära jorden, ett gigantiskt vulkanutbrott eller en kraftigt sänkt syrehalt. Vad det än beror på är det tur för oss att däggdjurens förfader överlever.

KL 22:59 - 23:39; DINOSURIERNA

För 230 miljoner år sedan börjar dinosauriernas epok, som sträcker sig genom perioderna Trias, Jura och Krita. Vi vet faktiskt väldigt litet om dessa  fascinerande reptiler och det beror på att man inte har hittat så många ben eller fossiler efter dem som man kan luras att tro. Visserligen har man kunnat fastställa ca 1000 arter, men för att ha dominerat på jorden i många miljoner år är det inte mycket.

Kl 23:02; DE FÖRSTA DÄGGDJUREN

För 220 miljoner år sedan uppstår de första däggdjuren, musliknande pälsklädda små rackare. De lägger visserligen ägg men när ungarna kläcks diar modern dem mjölk ur speciella körtlar. Med säkrad näring hade de ofta en större chans att överleva under sina första dagar än dinosaurierna, men i skuggan av dinosaurierna lever de ändå en undantryckt tillvaro i små hålor i marken.

Stor massdöd #2, dinosaurierna dör ut.

För 65 miljoner år sedan kommer nästa massutdöende. En jättestor asteroid med en diameter av minst tio kilometer slår ner i Mexikanska golfen och skapar en explosion motsvarande sju miljarder Hiroshimabomber. Händelsen benämns ”KT-nedslaget” för att den delar perioderna Krita och Tertiär. Det finns fler liknande nedslagsplatser på jorden med samma ålder, vilket tyder på en tid av många förbipasserande meteorer i rymden.

För dinosaurierna blir asteroiden synlig först när den kommer in i jordens atmosfär, då den p.g.a. partikelfriktionen värms upp till tio gånger solens yttertemperatur. Den komprimerade och upphettade luften som asteroiden trycker framför sig smälter allt i sin väg redan innan den hinner slå ner, vilket den gör bara en sekund efter inträdet i atmosfären. Nedslaget förintar allt inom många mils mils radie och den efterföljande chockvågen sprider sig runt jorden med ljusets hastighet och krossar allt i sin väg.

Stora bränder uppstår över hela världen, som täcks av ett tjockt stoftmoln som blockerar allt solljus. 90 % av alla landlevande djur dör, men bara 10 % av de vattenlevande. Asätande ödlor, krokodiler samt naturligtvis människans förfader överlever tack vare att de antingen lever i vatten eller kan söka skydd under jord. Dinosaurier och andra större djurgrupper försvinner, utplånade på ett ögonblick, vilket gör jorden till en mer vänlig planet för däggdjuren att utvecklas i.

I många miljoner år efter nedslaget finns bara små djur, de största stora som hundar. Människans förfader  Plesiadapis förökar sig kraftigt. De ser ut som ekorrar eller näbbmöss och lever i Nordamerika och Europa. De lever mestadels i träden. Långa och robusta lemmar som slutar i långa böjda klor har gott grepp om träd och grenar, och med den långa ludna svansen bibehölls balansen. Skallbenet är relativt stort, men ögonen sitter på varsin sida om skallen och omöjliggör tredimensionell syn.

Efter ca 10 miljoner år börjar djuren plötsligt växa.

KL 23:39; DÄGGDJURENS TID

För 55 miljoner år sedan tar däggdjuren över planeten. Karaktäristiskt för däggdjuren är deras avancerade omsorg för sina ungar. Ordet dägga är ett gammalt svensk ord för att ge di, vilket är ett av däggdjurens kännetecken. (Engelskans ord för däggdjur; mammalia kommer från latinets mamma som betyder bröst)

Däggdjurens fördelar

Däggdjuren utvecklar många fördelar för överlevnad;

• Större hjärna.
• Päls: Hud med hårsäckar (även valar har antydan till päls) vilket gör att de tål även kyligare klimat.
• Svettkörtlar, vilka hjälper däggdjuret att svalka sig vid varmt klimat eller ansträngning.
• Varmblodiga, vilket tillåter dem att vara mer aktiva än t.ex. de kallblodiga reptilerna.
• Bättre hjärtmuskel (med 2 kammare och 2 förmak) vilket gör däggdjuren uthålligare.
• Mellangärde som hjälper lungorna i arbetet att andas, viktigt framför allt för de jagande rovdjuren.
• Föder levande ungar: Honorna har en livmoder så att ungarna utvecklas helt färdigt inne i moderns kropp. De flesta däggdjur klarar sig själva ett dygn efter födseln, vilket är väldigt viktigt för att säkra sin överlevnad.
• Diar: Vissa av honornas svettkörtlar är omvandlade till mjölkkörtlar för att dia ungar. Tillgång till säkrad näring bidrar också till att fler ungar överlever.

Övriga kännetecken är:

• Hörselben i mellanörat (hammare, städ och stigbygelben).
• Olikformiga tänder (bit-tänder fram och kross-tänder bak).

Däggdjuren sprider sig över hela jorden. Idag finns över 5 400 kända arter, allt från den lilla näbbmusen på 3 cm till blåvalen på 30 meter.

PRIMATER

Samtidigt som däggjuren börjar härska på jorden för 55 miljoner år sedan uppstår primaterna. Ungefär 250 olika apor utvecklas ganska snabbt ur de musliknande insektsätare som lever i början av däggdjurens tid. De första arterna har inte någon gripförmåga i framtassarna och lever därför mestadels på marken, men snart är de flesta anpassade till ett liv i träden, där de äter blad och frukt.

Eosimias kan vara en av de tidigaste aporna. Darwinius masillae, ett 47 miljoner år gammalt fynd gjort i Tyskland 1983. En 60 cm lång varelse, med bland annat ett fotben, naglar och tänder.

Ex. nattapa, spökdjur, markatta gick annan väg härifrån.