Evolutionsteorien - Aarhus Universitet

Evolutionsteorien 

– fundamentet for den moderne biologi 

AARHUS UNIVERSITET 

Det Naturvidenskabelige Fakultet 

Nat.au.dk/foredrag 

Anders S. Barfod 

Biologisk Institut

Evolutionsteoriens endegyldige fremsættelse 

Wallace 

18. juni, 1858 

1. juli, 1858 




George Lyell 

JD Hooker 


Biologisk Institut

Darwins inspirationskilder 

• Geologi 

• Fossiler 

• Isolation på øer 

• Overproduktion af afkom 

• Formvariation 

• Kunstig selektion 





Biologisk Institut


• Geologi 

• Fossiler 









Biologisk Institut


• Geologi 

• Fossiler 









Biologisk Institut


• Geologi 

• Fossiler 









Biologisk Institut


• Geologi 

• Fossiler 









Biologisk Institut


• Geologi 

• Fossiler 









Biologisk Institut

De logiske slutninger der førte Darwin frem 

til evolutionsteorien I 

Observation 1) - Alle arter besidder en forplantningsevne der 

ville resultere i eksponentiel vækst hvis alle individer der blev født, 

fik lov til at vokse op og sætte afkom i verden. 

Observation 2) - De fleste populationer udviser et stabil størrelse. 

Observation 3) - Naturlige ressourcer er begrænsede. 

Slutning 1 - Selektion 

Det er kun en mindre del af det afkom der produceres der overlever. 





Biologisk Institut


til evolutionsteorien II 

Observation 4) - Individer fra samme population udviser 

betydelig variation i deres karaktertræk. Ingen er nøjagtig ens. 

Observation 5) - Disse variable karaktertræk nedarves for en 

stor dels vedkommende. 

Slutning 2 - Variation 

En populations individer udviser variation i karaktertræk der for 

en stor dels vedkommende er arvelige. 





Biologisk Institut


til evolutionsteorien III 

Slutning 1 - Selektion Slutning 2 - Variation 

Teorien om arternes forandring. Idet det kun er de bedst 

tilpassede individer der overlever og viderebringe deres egenskaber 

til næste generation, vil grupper af individer tilhørende samme art 

gradvist forandre sig afhængigt af forandringer i miljøet 

(selektionstryk). På denne måde kan en art på lang sigt udvikle sig 

til en anden art (’descent with modification’, ’transformation’) 





Biologisk Institut

Georg Brandes 

Georg Brandes, 1902 

Darwin i Danmark 

http://www.darwin.au.dk 





Biologisk Institut

GEOLOGI 

2000 

1900 

1800 

1700 

Radiometrisk 

datering 

ALMEN 

BIOLOGI 

Uniformitarianisme 

Biostratigrafi 

fossiler 

Naturlig selektion 

Hierarkisk 

klassifikation 

Kladistik 

Sammenlign. anatomi 




EVOLUT. 

BIOLOGI 

Moderne syntese 

MOLEK. 

BIOLOGI 

Mutationer 

Kromosomer og de 

mendelske arvelove 

Evolution 

DNA 

Genomics 

PCR 

Organisationstrin 

IT 


Biologisk Institut

Mendels arvelighedslove 

Gregor Mendel (1822-1884) 





Biologisk Institut

Mendels arvelighedslove 

Mendels 1. lov 

Ethvert individ besidder to gener 

for hver egenskab. Kønscellerne 

dannes ved reduktionsdeling 

således at halvdelen har den ene 

egenskab og halvdelen den anden. 

Mendels 2. lov 

Gener for forskellige egenskaber 

kombineres uafhængigt ved 

befrugtningen. 





Biologisk Institut

DNA, livets kode 





Biologisk Institut

Livets kapacitet for lagring af information 

• Udskrevet på en linie med skriftstørrelse 10 ville de 3.3 

milliarder basepar, som det menneskelige genom består af, 

strække sig over en afstand på mere end 8000 km. 

• Der er mere lager kapacitet i det DNA der findes I siden på en 

okse skanke end samtlige hardiske I verden! 

• Lagring af den information der findes i al DNA på jorden ville 

kræve 1027 hardiske af 10 Gb hvilke ville fylde 16 X 1013 km3 AARHUS UNIVERSITET 




Biologisk Institut

Ikke kodende DNA 

KerneDNA 

80.000 gener 

25% 

Genrelateret 

DNA 

Kodende 

DNA 

Menneskets genom 

75% 

10% 90% 

Ikke kodende 

DNA 

Mitokondriel DNA 

37 gener 

Ikke genrelateret 

DNA 

60% 40% 

DNA i lavt 

antal kopier 

DNA i højt 

Antal kopier 





Biologisk Institut

tid 




Nedarvning af variation – 

tilfældig med begrænsninger 

eller variationer over et tema 

Selektion – retningsbestemt, 

men set i et længere 

tidsperspektiv, også en variabel 

proces 

Øget tilpasning til de 

fremherskende livsvilkår og øget 

levedygtighed af afkom 

Evt. artsdannelse ved 

reproduktiv isolation 


Biologisk Institut

Kilder til variation 

• Seksualitet (rekombination af egenskaber) 

• Mutationer 

• Hybridisering og kromosomfordobling 

• Tilfældige begivenheder (genetisk drift) 





Biologisk Institut

Birkemåler (Biston betularia) 

Nedarvning af variation – tilfældig 

med begrænsninger eller 

variationer over et tema 

Selektion – målrettet, men variabel 

proces i et længere tidsperspektiv 




Evt. artsdannelse ved reproduktiv 

isolation 





Biologisk Institut




Selektion – retningsbestemt, men 

set i et længere tidsperspektiv, 

også en variabel proces 



levedygtighed af afkom (fitness) 


isolation 





Biologisk Institut

tid 




Selektion – retningsbestemt, men 

set i et længere tidsperspektiv, 

også en variabel proces 





isolation 





Biologisk Institut

150 år efter Darwin 

’Nothing in biology makes 

sense except in the light of 

evolution’ 

Theodosius Dobzhansky (1900-1975) 

The American Biology Teacher, 

March 1973 (35:125-129) 





Biologisk Institut

Evolutionsteoriens betydning for vores hverdag? 

Forædling af afgrøder og dyr (’kunstig selektion’) 





Biologisk Institut


Forståelse for sygdomsfremkaldende organismers udvikling 





Biologisk Institut


Bioteknologisk forskning (genetisk modificering) - 





Biologisk Institut

Hvilken betydning har evolutionsteorien for vores 

hverdag? 

Evolutionære computer algoritmer 

Lav en start 

population 

Opstil kriterium 

for optimal 

løsning 

Er løsningen 

optimal? 




Bedste 

løsning 

selektion 

Lav en ny 

population 

rekombination 

START SLUT 

mutation 


Biologisk Institut

Angraecum sesquipedale 

Pause 




Xanthopan morganii ssp. praedicta 


Biologisk Institut

Hvorledes opstår arter? 

Hvorledes vokser da nu den 

mindre Forskjel mellem 

Varieteterne til den større 

Forskjel mellem Arterne? (s. 136) 

Men, kunde man spørge, 

hvorledes kan et analogt Princip 

(”Divergensprincippet”) kunne 

komme til at virke ude i naturen? 

(s. 137) 





Biologisk Institut

Evolutionære processer 

Gradualisme versus punktueret ligevægt 

Ø-biogeografi 




Allopatrisk versus 

sympatrisk artsdannelsen 


Biologisk Institut

Purvis and Hector Nature 405, 212 ‐ 219 (11 May 2000); 

Resultatet af evolutionsprocessen 





Biologisk Institut

Hypoteser om afstamning 





Biologisk Institut

Willi Hennig og kladistikken 




Willi Hennig 1913-1976 


Biologisk Institut

Karakteranalysen 

KARAKTER tilstand 1 tilstand 2 

A: a’ transformation a’’ 

BLADINDSKÆRING savtakket fjerlappet 

BLOMSTERSTAND klase skærm 

SÆDIGHED oversædig undersædig 





Biologisk Institut

Typer af karakterer 

Morfologiske karakterer 

Molekylære/genetiske 

karakterer 





Biologisk Institut

Karakter matrix 

Arter 

Karakterer 

a b c 

0 0 0 

0 0 0 

0 0 0 

1 1 1 

0 0 0 

0 0 0 

0 0 0 

1 1 1 

0 0 0 

1 1 1 





Biologisk Institut

Kilder til kovariation 

Fælles afstamning 

Tilpasning til lignende livsvilkår 





Biologisk Institut

Karakter polarisering - indirekte evidens 

’Out-group’ kriteriet 

1) Alle karakterer i den formodede 

søster-gruppe kodes ’0’. 

2) En gruppe bestående af 

repræsentanter fra flere forskellige 

udviklingslinier bruges som 

sammenligningsgrundlag for den 

gruppe man studerer. 





Biologisk Institut

Parsimoni 

OTEer 

karakterer 

A 

B 

C 

Z 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 

1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 

1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 

A B C Z A C B Z 

5 

6 

7 

1,2 

3,4 

5 

8,9,10 




6 

3,4 

8,9,10 

5 7 

Trælængde 11 Trælængde 12 

1,2 

3,4 


Biologisk Institut

Molekylær systematik 





Biologisk Institut





Biologisk Institut

Et eksempel 

Colin Hughes, and Ruth Eastwood. 2006. 

Island radiation on a continental scale: 

Exceptional rates of plant diversification after 

uplift of the Andes. PNAS 103 (27):10334- 

10339 





Biologisk Institut

Intelligent design 

1802 

1986 

1999 

2004 

tidslinie 

Paleys udgiver Natural Theology 

Dom i USAs højesteret 

Kile strategien 

DK: Jacob Wolf udgiver 

Rosens Råb 





Biologisk Institut

To hovedindvendinger mod evolutionsteorien: 

•Ureducerbar kompleksitet 

•Kun en teori 





Biologisk Institut

Ureducerbar kompleksitet 

Hvorledes kan et organ så 

komplekst som øjet forklares 

ud fra en evolutionær proces 

som i høj grad beror på 

tilfældigheder? 





Biologisk Institut

Videnskabelig metode 

teori 

hypotese 

1. Formulering af videnskabeligt spørgsmål 

baseret på observationer. 

2. Opstilning af hypotese. 

3. Afledning testbare forudsigelser. 

4. Planlægning af eksperimenter til testning 

af den opstillede hypoteses forudsigelser. 

5. Indsaml data. 

6. Analysér data. 

7. Sammenlign data med forudsigelse. 

8. Konkludér på basis af accept eller 

afvisning af den opstillede hypotese. 

9. Lav eventuelt om på hypotesen og start 

ved pkt. 3 igen. 





Biologisk Institut

”Evolution er et faktum og en teori” 




(Stephen Jay Gould) 

Mekanismen (teori) hvorved evolutionen (faktum) finder 

sted diskuteres til stadighed 


Biologisk Institut

Evolutionsteorien - Aarhus Universitet

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?