Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Evolutionen -
Hur vet vi att den ägt rum?
Dan Larhammar Inst f neurovetenskap Uppsala universitet Tel 018-471 4173
[email protected] www.anst.uu.se/dla05000/
eller:
bevisen för evolutionen som Darwin
skulle ha jublat åt
2
Bevis för evolutionen
Bakgrund
Innehåll
Missförstånd av, och lögner om, evolutionen kreationism "intelligent design"
Why bother about creationism? Denial of evolution will have consequences for views on: - Preservation of biodiversity - Sustainable development - Climate change - Food production - Plant and animal breeding - Animal ethics - Strategies to treat diseases, especially infectious diseases etc.
3
Charles Darwin, 1809-82
On the Origin of Species, 1859
Darwin Day: 12 February
Evidens för evolution från många vetenskaper Paleontologi-geologi Jämförande fysiologi och anatomi (rudiment) Utvecklingsbiologi (developmental biology) Ekologi Biogeografi Kontinentaldrift Populationsbiologi Molekylärgenetik
Grundförutsättning: Jorden är gammal - 4,5 miljarder år
Doug Futuyma
Evolutionen har upptäckts flera gånger!
4
Biologisk evolution: Genetisk förändring över tid (dvs förändring av organismernas ärftliga egenskaper)
Bananfluga Drosophila melanogaster
Vanliga missförstånd om evolutionen Den starkaste överlever.
Evolutionen är helt slumpmässig.
Evolutionen är bara en teori.
Det naturalistiska felslutet: att tolka ett "bör" från ett "är".
5
Evolutionen kan inte förutsäga! Egenskaper uppstår inte för ett givet syfte. "…evolved in order to…" 325.000 Google hits 2010-12-13
Individer med ärftliga egenskaper som visar sig fördelaktiga (dvs ger talrikare avkomma) har större chans att föra sina gener vidare till kommande generationer än de individer som har mindre fördelaktiga gener.
Evolutionen kan selektera endast bland de varianter som råkar uppstå.
Bör formuleras: "…was selected due to its ability to…"
Evolutionens oundviklighet
Evolution är oundviklig
Jorden är gammal. Livet uppstod för länge sedan. Individer varierar m a p reproduktionsförmåga. Variationen är ärftlig. Fler individer uppstår (föds) än som når reproduktiv ålder.
Utmaningen är inte för biologer att förklara hur evolution kunnat ske. Utmaningen är för kreationister att förklara hur evolution inte skulle kunnat ske.
6
Litteratur om evolutionen Douglas J. Futuyma: Evolution Ernst Mayr Edward O Wilson Luigi Luca Cavalli-Sforza Stephen Jay Gould Richard Dawkins: The Selfish Gene, 1976
The Blind Watchmaker, 1986 River out of Eden (Sw: Livets flod), 1995 Climing Mount Improbable, 1996 Unweaving the Rainbow, 1998 The Ancestor's Tale: A Pilgrimage to the Dawn of Life, 2004 The Greatest Show on Earth (Sw: Så gick det till), 2009
Dan Dennett: Darwin's Dangerous Idea Carl Zimmer: Evolution: The triumph of an idea, 2001 David Quammen: The Kiwi's Egg, 2006 Peter Gärdenfors: How Homo became sapiens, 2000 David Sloan Wilson: Darwin's Cathedral, 2002 John C. Avise: Evolutionary pathways in Nature, 2006 Daniel J. Fairbanks: Relics of Eden – the powerful evidence of
evolution in human DNA, 2007 Jerry A. Coyne: Why evolution is true, 2009 Staffan Ulfstrand: Darwins idé, 2008 m fl Torbjörn Fagerström: Den skapande evolutionen, 2009 Fredrik Sjöberg: Vi och dom, 1997 Lasse Berg: Gryning över Kalahari, 2005 Birgitta Forsman: Arvet från Darwin, 2009 Jonathan Lindström: Allt från början - från urcell till människa, 2003 Lar Johan Erkell: Intelligent design – om teorin som inte finns, 2009
Den skapande evolutionen Torbjörn Fagerström Nya Doxa
Arvet från Darwin Religion, människa, moral
Birgitta Forsman
Fri Tanke
7
National Center for Science Education ! !!Defending the Teaching of Evolution in the Public Schools!!
www.ncseweb.org!
www.talkorigins.org!
"Evolutionary Science, Creationism, and Society", Chapter 22 from "Evolution" (2005) by Douglas J. Futuyma "Evolutionsvetenskapen, kreationismen och samhället" Svensk översättning av kapitel 22 från "Evolution" (2005) av Douglas J. Futuyma
http://www.biologi.kva.se/ Välj: Arkivet
8
Genom
Gen Avsnitt av DNA-molekyl
Kromosom
DNA
Nya data bekräftar evolutionen: Studier av gener
ggccATGCAGTGGGATCATTTTCTGCCG..TGAtaactaacg! MetGlnTrpAspHisPheLeuPro..Trm(=stopp)!
Genetiska koden: en triplett kodar för en aminsyra
Aminosyror (metionin, histidin, leucin, etc) bygger upp proteiner.
9
Many species have considerably more DNA than humans (but not necessarily more genes)
Homo sapiens: 3 Gb Salamander: 120 Gb Neuse river waterdog (Necturus lewisi)
Norway spruce: ~17 Gb
Slender/spotted lungfish, 80 Gb, 2n=68 Protopterus dolloi (Africa)
Largest genome: Paris japonica, Melanthiaceae
150 Gb (50 times the human genome!) Assumed octaploid, hybrid of four species Nevertheless only 40 chromosomes
10
Genomstorlekar Genomets storlek miljarder baspar
Människa Homo sapiens 3,5 Bananfluga Drosophila melanogaster 0,18 1/20 Alligator Alligator mississippiensis 2,8 Lök Allium cepa 16,4 5x Lungfisk Protopterus dolloi 160 45x
Some species have considerably more genes than humans!
Goldfish: 40.000-50.000?
Poplar, Populus trichocarpa (black cottonwood) 45.500 Science, 2006
11
Woodland strawberry (smultron) Fragaria vesca 240 Mb, 2n=14 35,000 genes
Garden strawberry (jordgubbe) Fragaria x ananassa
2n=56 140,000 genes?
Molekylära evidens för evolutionen
1) Arvsmassan innehåller mängder av DNA utan information eller specifik funktion. Evolverar snabbt men är mycket likt mellan närbesläktade arter.
2) Pseudogener.
Inaktiverade på samma sätt hos närbesläktade arter. 3) Vissa genvarianter (alleler) är mer lika varandra mellan arter än mellan individer
inom en art. 4) Genernas (ologiska) platser i genomet visar att arter har gemensamma
föregångare.
12
The enzyme L-gulono-gamma-lactone-oxidase (GULO) catalyzes the last step in the biosynthesis of ascorbic acid (vitamin C).
Vitamin C synthesis
The gene is present in all hominoids but is inactivated in them all. It has accumulated numerous inactivating mutations, hence it was inactivated a long time ago: before New World monkeys (Platyrrhini) och Old World monkeys (Catarrhini) diverged 35-45 Mya. The human gene has retained 5 of the 12 exons. They have numerous mutations, many of which inactivate the gene.
The guinea pig gene was probably inactivated later than the primate gene.
Katters likgiltighet för socker Sötmareceptorn TAS1R2 har en deletion på 247 bp i exon 3 och stopkodoner i exon 4 och 6 (Li et al., PLoS 2005). Tiger och gepard har samma mutationer. Således även lejon, panter, lo och puma enligt kattfamiljens evolutionära träd (Yu & Zhang, 2005).
13
PLoS Biology 2008
Placentala däggdjur har kvar generna för vitellogeniner, proteiner som finns i äggula från den tid våra förfäder lade ägg. Generna blev pseudogener ca 150 Mya (million years ago). Monotremata (näbbdjur och myrpiggsvin) som lägger ägg har kvar en funktionell gen för vitellogenin.
Mjölkproteinerna kaseiner uppstod från Ca-bindande fosfoproteiner i däggdjurens föregångare ca 200-310 Mya.
Myrkott tandlös
Sengångare tänder utan emalj
Bälta tänder utan emalj
Gris tänder med emalj
14
Det vomeronasala organet (VNO, Jacobsons organ)
Finns hos 90% av alla människor. Emellertid verkar det vara icke-funktionellt: - nervcellerna kopplar inte upp sig till hjärnan - receptorerna är inte funktionella - jonkanalen TRP2 är inte funktionell
Bear et al. Box 8.2 Fig. A, p 267
Psuedogenization of TRP2 in hominoids ~23 million years ago Zhang & Webb, PNAS 2003
The branch lengths are not drawn to scale except for the timing of the two nodes with black dots.
15
Molekylära evidens för evolutionen
1) Arvsmassan innehåller mängder av DNA utan information eller specifik funktion. Evolverar snabbt men är mycket likt mellan närbesläktade arter.
2) Pseudogener.
Inaktiverade på samma sätt hos närbesläktade arter. 3) Vissa genvarianter (alleler) är mer lika varandra mellan arter än mellan individer
inom en art. 4) Genernas (ologiska) platser i genomet visar att arter har gemensamma
föregångare.
Fyrdubblat kromosomantal i människa och andra käkförsedda ryggradsdjur jämfört med ryggradslösa djur.
HOXD Hsa2
HOXA Hsa7
HOXC Hsa12
HOXB Hsa17
2
DLX COL3A1 COL5A2
2
WNT
5
DLX NPY COL1A2
1
WNT COL2A1
3
WNT
3
DLX PYY PP COL1A1
2
1
EVX
EVX
HOX WNT DLX NPY COL EVX
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Hox-kluster i lansettfisk, Amphioxus
Härledd ursprunglig Hox-kluster region i pre-vertebrat
16
Amphioxus
Lampreys Hagfishes
Cartilag. fishes Bony fishes
Birds (among reptiles)
Amphibians
Mammals
Reptiles
Two tetraploidizations 2R
Major Genomic Events: Tetraploidizations in early vertebrate evolution
100 500 400 300 200 Million years B.P. (before present)
Tunicates
Teleost tetraploidization
3R
Hsa3q
Hsa7q
HsaXq
Hsa1p
RHO
OPN1SW =SWS1
SWS2 OPN1LW
RHO2
OPN1SW OPN1LW
OPN1LW
OPN1LW
OPN1LW
PLXNA1
PLXNA4
PLXNA3
PLXNA2
PLXNA
PLXNB1
PLXNB3
PLXNB
CLCN2
CLCN1
CLCNKA
CLCN
FLNB
FLNC
FLNA
FLN
PLXNB2
GNAI2
GNAI1
GNAI3
GNAI Ancestral chromosome
GNAT1
GNAT3
GNAT2
GNAT
Figure from Dan Larhammar, Karin Nordström & Tomas Larsson Phil. Trans. R. Soc. B Sept. 2009
Synreceptorer i primater
Two ancestral opsins: blue and red Chromosomal duplications of this pair, followed by multiple losses particularly in mammals
OPN1MW
17
2012-10-24 22:05Tacka dna-explosionerna för att du finns | Forskning & Framsteg | Populärvetenskapligt magasin
Page 1 of 5http://fof.se/tidning/2012/9/artikel/tacka-dna-explosionerna-for-att-du-finns
TOPPÄMNEN: Fysik Medicin Teknik Historia Astronomi
Bild:
Variation. Hälften av våra genkopior kan ha uppstått när arvsmassan fördubblades två gånger för enhalv miljard år sedan. Laxen (t.h.) tillhör gruppen egentliga benfiskar, som har dubblerat sin arvsmassahela fyra gånger.
Power and Syred / Science Photo Library
Tacka dna-explosionerna för attdu finnsVid några avgörande ögonblick för ungefär en halv miljard år sedan fick våraföregångare plötsligt massor av nya gener. Spåren syns fortfarande tydligt i vårarvsmassa.
Text: Dan Larhammar Lars G. Lundin Ur F&F 9/2012BIOLOGI NEUROVETENSKAP MOLEKYLÄR CELLBIOLOGI
Det var en radikal idé, något för radikal för sin tid. I en bok som kom ut 1970 påstod denjapansk–amerikanske genetikern Susumu Ohno att ryggradsdjurens hela arvsmassa hardubblerats flera gånger. Det var ett försök att förklara hur nya gener med specialiseradefunktioner kan ha uppstått under evolutionen.
Bland växter är fenomenet välkänt. Potatis, vete och jordgubbe har dubblerat hela sinarvsmassa så att de har två, tre respektive fyra uppsättningar. Men kritiker tvivlade på att
Dela
Sök bland 9 700 artiklar inomnaturvetenskap, humaniora ochsamhällsvetenskap
FÖLJ OSS:
Vetenskapsbloggen"Föryngring" av celler
Ett kort steg upp på land — ettstort steg för växtligheten
Humaniora och skilsmässor ijämställda äktenskap
Nobelpriset som inkomstkälla
Kryptiska kryosfären
Arktis är ute på tunn is
Du kanske även vill läsa...Våra gener - tänk om vi tänkt fel
Signerat
Våra gener – tänk om vi hartänkt felDe hittills funna genetiska skillnadernaförklarar en bråkdel av den variation somfinns hos befolkningen. Saknar vi verktygeneller har vi tänkt fel? frågar sig genetikernMarianne Rasmuson.
Tre miljarder tecken av fyra olika slag – A, T, C,G – uppdelade på 23 kapitel av olika längd. Såskulle man kunna beskriva vår arvsmassa.
PRENUMERERA ARKIV OM F&F
ANNONSERA KONTAKT
2012-10-24 22:05Tacka dna-explosionerna för att du finns | Forskning & Framsteg | Populärvetenskapligt magasin
Page 1 of 5http://fof.se/tidning/2012/9/artikel/tacka-dna-explosionerna-for-att-du-finns
TOPPÄMNEN: Fysik Medicin Teknik Historia Astronomi
Bild:
Variation. Hälften av våra genkopior kan ha uppstått när arvsmassan fördubblades två gånger för enhalv miljard år sedan. Laxen (t.h.) tillhör gruppen egentliga benfiskar, som har dubblerat sin arvsmassahela fyra gånger.
Power and Syred / Science Photo Library
Tacka dna-explosionerna för attdu finnsVid några avgörande ögonblick för ungefär en halv miljard år sedan fick våraföregångare plötsligt massor av nya gener. Spåren syns fortfarande tydligt i vårarvsmassa.
Text: Dan Larhammar Lars G. Lundin Ur F&F 9/2012BIOLOGI NEUROVETENSKAP MOLEKYLÄR CELLBIOLOGI
Det var en radikal idé, något för radikal för sin tid. I en bok som kom ut 1970 påstod denjapansk–amerikanske genetikern Susumu Ohno att ryggradsdjurens hela arvsmassa hardubblerats flera gånger. Det var ett försök att förklara hur nya gener med specialiseradefunktioner kan ha uppstått under evolutionen.
Bland växter är fenomenet välkänt. Potatis, vete och jordgubbe har dubblerat hela sinarvsmassa så att de har två, tre respektive fyra uppsättningar. Men kritiker tvivlade på att
Dela
Sök bland 9 700 artiklar inomnaturvetenskap, humaniora ochsamhällsvetenskap
FÖLJ OSS:
Vetenskapsbloggen"Föryngring" av celler
Ett kort steg upp på land — ettstort steg för växtligheten
Humaniora och skilsmässor ijämställda äktenskap
Nobelpriset som inkomstkälla
Kryptiska kryosfären
Arktis är ute på tunn is
Du kanske även vill läsa...Våra gener - tänk om vi tänkt fel
Signerat
Våra gener – tänk om vi hartänkt felDe hittills funna genetiska skillnadernaförklarar en bråkdel av den variation somfinns hos befolkningen. Saknar vi verktygeneller har vi tänkt fel? frågar sig genetikernMarianne Rasmuson.
Tre miljarder tecken av fyra olika slag – A, T, C,G – uppdelade på 23 kapitel av olika längd. Såskulle man kunna beskriva vår arvsmassa.
PRENUMERERA ARKIV OM F&F
ANNONSERA KONTAKT
Nr 9/2012
Dan Larhammar och Lars G. Lundin
2012-10-24 22:05Tacka dna-explosionerna för att du finns | Forskning & Framsteg | Populärvetenskapligt magasin
Page 4 of 5http://fof.se/tidning/2012/9/artikel/tacka-dna-explosionerna-for-att-du-finns
Två fördubblingar av arvsmassan i ryggradsdjurens tidiga evolution ledde till att varjekromosom gick från 1 till 2 till 4 exemplar. Varje horisontell linje visar en kromosomoch boxarna symboliserar gener. Fyrdubblingen av en krosmosom kunde alltså ledatill fyra kopior av varje gen. Bilden visar hur den gröna Hox-gruppen (som i sigursprungligen bestod av 14 gener intill varandra) fyrdubblades och fortfarande finns ifyra exemplar hos broskfiskar (hajar och rockor) liksom hos de fyrfota djuren ochnågra få arter av benfiskar. De egentliga benfiskarna, teleosterna, fördubbladegenomet ytterligare en gång och har åtta Hox-grupper. Många intilliggande generblev likaledes mångfaldigade när denna kromosom duplicerades, exempelvis deviktiga natriumkanalerna (blå). Natriumkanalerna har sedan fått ytterligare kopiorefter fyrdubblingen av kromosomen, medan genfamiljen CSRNP, som kan hämmatumörtillväxt, i stället har förlorat kopior.
KOMMENTERADitt namn *
E-post *
Innehållet i detta fält är privat och kommer inte att visas publikt.
Hemsida
Kommentar *
Spara Förhandsvisa
Dela Dela Dela
10 nummer 649 kr2 nummer 75 kr Läs mer
Ge bort enprenumeration!
Kommande föreläsningar[14 november]Om den snabba uppvärmningen i Arktis ochmolnCaroline Leck, professor i kemisk meteorologi,SU.
Lediga jobbPhD Positions in Psychology (M/F)The University of Luxembourg seeks tohire outstanding researchers within itsFaculty of Language and Literature,Humanities, Arts and Education 4...
Postdoctoral position in MachineLearning
Associate Professorship in the Use ofHistoryAt the Department of Culture andSociety, the study programme committeefor History and Classical Studies invitesapplications for the position of...
Universitetslektor i psykologiMittuniversitetet söker till Institutionen församhällsvetenskap avdelningen förPsykologi, Campus Östersund enuniversitetslektor i psykologi, med...
PhD in Inorganic chemistryTotal scattering or pair distributionfunction (PDF) analysis utilises not onlyBragg scattering from a material toobtain the average long-range...
Se fler jobberbjudanden
18
Kreationism (skapelsetro) &
intelligent design (ID)
www.genesis.nu
Förlaget XP Media Skapelsemuseum i Umeå: Den förhistoriska världen www.dinosaurier.nu
19
"Studiet av cytokrom c verkar tyda på att det evolutionära avståndet mellan bakterier och så vitt skilda arter som jästsvampar, solrosor, silkesmaskar, tonfiskar, kycklingar och människor är i stort sett detsamma. Alla dessa arter skulle således vara lika närstående släktingar till bakterierna, en slutsats som verkar helt absurd utifrån evolutionsperspektivet."
Krister Renard, f 1942
Citat från Krister Renards hemsida "Biokemi och evolution"
(Senast kollat 2014-02-19)
Från Krister Renards hemsida "Biokemi och evolution"
häst duva tonfisk silkesfjäril
vete
jäst
bakterie
Biologers verkliga uppfattning om evolutionen
Renard har avsiktligt låtit bli att jämföra de olika eukaryoterna med varandra!
20
Mats Molén!!”Helt uppdaterad med nya fakta och forskningsrön inom området.”!
Citat från Mats Moléns bok:!!Sid 100: ”En ung ålder på fossil stöds även av kol-14-dateringar på ’miljontals’ år gamla fynd, vilket indikerar att en ung ålder är trolig.”!
Sid 118: Fossil med ”av evolutionister väntad ålder” på 142-250 miljoner år har med kol-14-metoden daterats till 20.700-33.700 år.!
Halveringstid för kol-14 är:
Marianergraven 11034 m
21
Lack of experimental support for Kuznetsov's criticism of biological evolution. !!Dan Larhammar!!Int J Neurosci 1994 Aug;77(3-4):199-20 !
In vitro studies of interactions between frequent and unique mRNAs and cytoplasmic factors from brain tissue of several species of wild timber voles of northern Eurasia, Clethrionomys glareolus, Clethrionomys frater and Clethrionomys gapperi: a new criticism to a modern molecular-genetic concept of biological evolution.!
Dmitri A. Kuznetsov!!Int J Neurosci 1989 Nov;49(1-2):43-59 !
Intelligent Design
Discovery Institute i Seattle (kristen lobbyorganisation)
Kitzmiller v. Dover trial Judge John E. Jones III
Michael J. Behe, professor i biokemi, Lehigh Univ, Pennsylvania: Darwin's Black Box: "Irreducibly complex systems"
ID började med "Of Pandas and People: The Central Question of Biological Origins" (Percival Davis) Bokmanuskript före 1987: Creation means that various forms of life began abruptly through the agency of an intelligent creator…
1989, efter dom mot kreationism i Louisiana 1987: Intelligent design means that various forms of life began abruptly through the agency of an intelligent creator…
22
"Irreducibly" complex systems
Bacterial flagellum: "From The Origin of Species to the origin of bacterial flagella" Pallen & Matzke Nature Reviews Microbiology 4:784-790, Oct 2006 home.planet.nl/~gkorthof/pdf/Pallen_Matzke.pdf
The eye: "Casting a genetic light on the evolution of eyes" R. D. Fernald Science 313:1914-1918, 29 Sept 2006 sciencemag.org/cgi/content/abstract/313/5795/1914
The complement system: "Evolution of the complement system" Nonaka & Yoshizaki Molecular Immunology 40:897-902, 2004
23
Islamic creationism
From web page: !"This book will provide you with […] a closer examination of a variety of fossil specimens, millions of years old, that are still able to declare, 'We never underwent evolution; we were created.' The fossils discussed and illustrated in this book are just a few examples of the hundreds of millions of specimens that prove the fact of creation. And even these few are enough to prove that the theory of evolution is a major hoax and deception in the history of science."!
Harun Yahya (≈"Aaron John"), pen name for Adnan Oktar, born in Ankara in 1956. No scientific education.
Published "Atlas of Creation" in 2006. Edited by Timothy Mossman. ~800 pages (6 kg) with pictures of fossils and extant species. Many of the photographs were obtained without permission (according to Wikipedia). Tens of thousands of copies have been distributed to schools, researchers and universities in Europe and the US.
One of the major findings that invalidates the theory of evolution is the fossil records, which reveal that the structures of living species remained unchanged for tens of millions of years.!!Pictured is an insect living in our day and its 50-million-year-old fossil. This species, which remains the same after 50 million years, refutes evolution.!
24
Richard Dawkins on Harun Yahya
Venomous snakes, slippery eels and Harun Yahya http://richarddawkins.net/articles/2833-updated-venomous-snakes-slippery-eels-and-harun-yahya
p 54 "Crinoid" (echinoderm) is actually a sabellid annelid.
p 244: "caddis fly" is fishing lure p 468: "eel" is sea snake
How to debate creationists Find out their stand on the age of the Earth. Know the usual misunderstandings of evolution. Present new examples of evolutionary processes. Avoid the term 'Darwinism', use 'evolution'.