1

Evolutionen -

Hur vet vi att den ägt rum?

Dan Larhammar Inst f neurovetenskap Uppsala universitet Tel 018-471 4173

Dan.Larhammar@neuro.uu.se 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'.