Fria Sidor ska i en serie granska vetenskapen. Hur har vetenskapen utvecklats de senaste 5000 åren, vad visste man då i jämförelse med idag? Är Darwins teorier om evolutionen, Einsteins relativitetsteorier och den vedertagna teorin om Big Bang verkligen de där självklara vetenskapliga sanningar som vi fått lära oss? Det visar sig att, som i de flesta andra frågor, det som låter som givna sanningar, i själva verket sedan länge redan ifrågasatts av många erkända vetenskapsmän, vi har bara inte fått reda på det. En bra liknelse är klimatfrågan. Vi får lära oss att alla är helt eniga i denna fråga men i verkligheten råder inte alls någon enighet. Historien visar istället att det ständigt varit en kamp mellan vilken teori som ska gälla där den teori som gynnar makteliterna alltid kommit att bli den förhärskande. En ganska bra liknelse är de tusenåriga religioner som finns runt om i världen. Beroende på var du bor får du lära dig helt olika förklaringar till livets stora frågor. Det är de som styr där du bor och den kultur som där finns som avgör vad du ska få lära dig. Granskningen börjar med evolutionen och Darwinismen.
Charles Darwins teori
Darwin gav ut sitt magnum opus, ”Om arternas Uppkomst” 1859. 20 år senare hade tankarna i den kommit att helt dominera inom vetenskapen. Tesen bygger på tre principer: vi har alla ett gemensamt ursprung från tidiga enkla organismer, ytterst små gradvisa mutationer och variationer skapade variation och detta gav sedan utrymme för det ”naturliga urvalet” där de mest livsdugliga levde vidare. Teorin är elegant och tycks stämma med det vi kan observera i vår omgivning. Den kom ganska snart att bli en sanning som ingen vågade eller fick ifrågasätta.
Så här tänkte Darwin att evolutionen gått till.
Darwin hade studerat avel och såg att vi människor kunde ändra djurens avkomma genom att selektera ut visa egenskaper. Han tänkte att utvecklingen av de olika livsformerna på jorden kunde ha skapats på samma sätt. Hur kunde detta ske i naturen utan mänsklig påverkan? Darwins tanke var att om det fanns variationer, naturliga, inom samma art så kunde några egenskaper visa sig var så viktiga just i den miljö som djuret levde att det ökade dess förmåga att ge avkomma. Låt säga att en hanne blir lite starkare än de övriga, då ökar möjligheten att ge avkomma eller att en insekt får känselspröt som ökar dess möjlighet att överleva, i jämförelse med de som inte har det. Darwin visste samtidigt att stora steg i evolutionen inte var möjliga, från en art till en annan, eftersom en sådan förändring omöjliggjorde parning och därmed att egenskapen gick vidare till nästa generation. Således är definitionen på Darwinism miljoner små steg under miljarder år från en ursprunglig organism som vi alla härstammar ifrån.
Elegant teori
Teorin måste sägas vara elegant och intuitiv tilltalande, dessutom logisk. Vi vet idag att vi delar många gener med andra arter, vi vet att fosterutvecklingen är lika mellan arter de första veckorna, vi vet också att det förekommer naturliga variationer i naturen. Finns det verkligen någonting som talar emot denna eleganta teori? Ja, det gör faktiskt det. Om det räcker för att omkullkasta den får du som läsare själv avgöra.
Darwins egna tvivel
Låt oss börja med att Darwin själv hade egna tvivel. Framför allt var han bekymrad över att man under den Kambriska perioden, för ca: 542-488 miljoner år sedan, hade upptäckt en explosion av olika djurarter. Det var två saker som förbryllade Darwin, dels att den skedde under en så kort tid att den inte kunde förklaras med långsam selektion såsom Darwin ansåg att evolutionen måste ha gått till, dels att det saknades arkeologiska fynd som visade på de djur som, enligt teorin, de måste ha kommit ifrån. Darwin skrev i sitt verk:
”Det måste finnas ett oändligt antal mellanformer som länkar djurarter till varandra med samma fina gradskillnader som vi ser idag. Varför ser vi inte dem överallt?. Varför finns det inte i varje fossilt lager bevis för denna gradvisa utveckling? Det finns inga sådana bevis vilket är det som mest ställer teorin i fråga.”
Darwin förbryllades också över hur komplexa organ som t.ex. ögat, som kräver att alla delar redan finns på plats för att allt ska fungera kunde förklaras av evolutionen. För att ögat ska sitta kvar måste det finnas en ögonhåla men är det troligt att ögat och ögonhålan kom till samtidigt? Kärnfrågan är att i varje levande organism finns tusentals olika saker som måste fungera samtidigt och måste ha uppkommit samtidigt för att fungera. Det räcker inte med att ett däck på din bil får större dimension utan alla fyra måste ändras samtidig för att bilen ska fungera. Hur är det i så fall möjligt? Han funderade på detta i sina resonemang.
Darwin var själv medveten om bristerna i teorin men menade, som många andra, att den var så pass logisk att den måste gälla. Han hoppades och var övertygad att framtida vetenskap skulle komma att ge svaren på dessa frågor.
Darwins samtida
Det fanns vid denna tid en paleontolog (expert på fossila djur och växter) som Darwin själv såg upp till. Han hette Louis Agassiz. Darwin hade skickat honom en kopia på sitt verk men, efter att ha läst boken, konstaterade Agassiz att de arkeologiska fynden, speciellt från den Kambriska perioden, inte gav teorin stöd.
Agassiz undrade hur djur med skal, ögon, mage, känselspröt, mun och huvud med en kropp indelad i tre delar plötsligt kunde uppstå utan att där fanns arkeologiska fynd som visade på hela den långa utvecklingskedjan innan? Exempelvis exakt samma djur men utan känselspröt, eller utan skal o.s.v. För Agassiz var det verkligheten som vägde tyngst. Han menade att en teori som inte har stöd i verkligheten, de fynd man hade riklig tillgång till, inte då heller kunde hålla.
Försöken att bevisa Darwins teori
Efter Darwins teori började en period då forskare runt om i världen letade efter fossil som kunde bevisa teorin. Forskare har ägnat mycket tid att studera just den Kambriska perioden eftersom man i ett enormt fynd i Wales (Cambria på Latin) bäst kunde studera dessa fossiler. Perioden är viktig eftersom man där finner en explosion av nya livsformer och arter som tidigare aldrig skådats. När man studerar olika lager, som är från olika tidsåldrar, så visar det sig att det går att spåra djur, som ser mycket lika ut, till tidigare perioder men få fynd indikerar på någon mellanform. Darwins berömda träd liknar i dessa fynd mer flera träd som står bredvid varandra än ett enda träd med olika grenar såsom Darwin tänkte sig.
Fria Sidor vet inte om just hajar är ett bra exempel men bilden nedan beskriver i alla fall problematiken. Vi ser här olika hajar men om vi går tillbaka 360 miljoner år från idag finns inga fossila fynd som visar att det finns mellanformer. Arterna är distinkta och som du ser av bilden måste man anta att de tidigare haft ett gemensamt ursprung, dock kan detta inte bevisas med de fossila fynd som finns. Frågan måste ställas varför under denna långa period, 300 miljoner år, vi inte har sett några mellanformer då vi under bara 25 miljoner i den Kambriska perioden hade en explosion av olika djurarter?
Forskare har försökt förklara detta med att kategoriseringen är för snäv. Genom att göra kategorierna bredare ovan eliminerar man delvis problematiken. Skillnaderna består dock oavsett hur vi väljer att indela dem. Bara för att vi skulle klassa alla fordon med fyra hjul som en enda kategori, säg fyrhjuling, försvinner inte skillnaden mellan en traktor, lastbil och bil. Ett annat försök till förklaringar har varit att tidigare djur var mjukare och därför inte finns i fossilerna i Wales. Endast mer utvecklade djur med hårda delar skulle då ha bevarats. Dock har man på flera andra ställen, bl.a. i Kina, funnit liknande fynd från den Kambriska perioden och där finns massor av fynd från ”mjuka” djur bevarade. Teorin har också lagts fram att lagren innan den Kambriska perioden helt enkelt försvunnit i olika geologiska omkastningar. Forskare har dock med hjälp av ljudvågor visat att dit man då tror att dessa lager har flyttats det finns inget annat än just berg. Alla dessa förklaringar har därför inte lyckats ge rimliga skäl till att det saknas fossil perioden innan den Kambriska som tillnärmelsevis liknar de i den Kambriska eller fossil som länkar olika djurarter till varandra, före och under den.
Fria Sidor ska granska den arkeologiska problematiken, som är betydligt mer omfattande än vad som framgår ovan, i detalj i ett separat inlägg.
Kan DNA-klockan fylla det fossila tomrummet?
Forskare har sedan Darwin varit medvetna om problematiken med avsaknaden av fossil och man har därför försökt att täppa till luckorna som finns under den Kambriska perioden med hjälp av modern DNA-teknik. Huvudsakligen har man försökt bestämma den evolutionära klockan. Genom att jämföra gener på djur som man vet hör till samma evolutionära träd men har fossil från skilda tidsperioder, har man sedan tittat på vilka gener som skiljer sig och försökt räkna ut hur snabbt evolutionen sker. På så sätt har man hoppas kunna brygga de ofta långa mellanrum i tid som finns mellan olika fynd. Låt säga att du hittar en skalbagge som är 300 miljoner år och en som är 100 miljoner år. Vet du hur snabbt generna ändras så kan du slå fast om de hör samman även om de ser olika ut, förutsatt att du vet hur snabbt den evolutionära klockan går. Tyvärr har det visat sig, så här långt, omöjligt eftersom man måste göra så många antaganden att dessa tidsspann varierar upp till 800 miljoner år, beroende på antagandena.
Avbruten jämvikt
En annan teori att förklara avsaknaden av fossila fynd har varit teorin om ”avbruten jämvikt”. Tanken är att det går långa perioder då naturen är i jämvikt. Sedan händer något, t.ex. en nedkylning. Då förändras jämvikten snabbt. Vissa arter dör ut, andra är bättre anpassade men framför allt tillkommer helt nya arter. Så uppstår ett nytt jämviktsläge som håller i sig länge. Det finns flera problem med teorin. För det första måste man göra ett avsteg från Darwins tankar för att teorin ska gälla. Evolutionen måste nämligen gå i olika hastighet, något som Darwin uteslöt. För det andra får en olikhet endast snabbt genomslag i små populationer. En gul groda bland 4 andra kan ge gula avkommor som vi sedan kan spåra i fossilen men en gul groda bland 100000 andra kommer snabbt att försvinna i mängden. Samtidigt krävs en stor population för att generera tillräckligt många mutationer för att skapa många nya djurarter. Det blir ett moment 22. Endast små populationer leder till tydliga förändringar snabbt, såsom vi ser i den Kambriska perioden men endast stora populationer kan ge tillräckligt många nya variationer.
Mutationer
På 1920-1940-talet lanserades en annan teori. Evolutionen skedde inte bara genom det naturliga urvalet utan uppstod också genom slumpmässiga mutationer. Nu skulle man väl äntligen vara något på spåret? Problemet är att de flesta mutationer måste vara mindre bra. Låt säga att slumpen ändrar på någon del i din bil, det är liten sannolikhet att den är bra för funktionen. I värsta fall får den hela bilden att sluta att fungera. Kanske kan vi se vår kropp som något oändligt mycket mer finjusterat än en schweizisk klocka. Ändra valfri del i en sådan, slumpmässigt, och se vad som händer. En förändring till det bättre kräver att hela klockan byggs om med alla dess delar. Detta var inte något som Darwins teori förutspådde. Teorin om mutationer kom att ganska snabbt få konkurrens från något som kom att helt ändra på vad vi vet om hur våra anlag förs vidare och vad som styr processerna i våra kroppar.
Upptäckten av DNA ställer till det
På Darwins tid hade man ingen kunskap om cellens exakta beståndsdelar och vilken roll DNA spelade i fortplantningen. Man föreställde sig allmänt att om en vit fågel och en svart parade sig blev den grå. Man hade en vag uppfattning om de minsta cellerna och såg dem mer som en enhetlig ”massa”. Dock hade Gregor Mendel, vars skrifter helt kom att ignoreras i mer än 50 år, redan 1860 upptäckt att en gul och en grön ärta blev inte gulgrön. Den var antingen grön eller gul. När han fortsatte med hybridiseringen visade det sig sedan att den gula och gröna färgen kunde dyka upp i senare generationer. Redan då förstod man att egenskaper måste nedärvas på något annat sätt än vad Darwin såg framför sig. Idag vet vi att det finns gener för dessa färger, DNA är så att säga digitalt.
I själva verket är DNA helt och hållet digital information. Istället för en serie med ettor och nollor i olika kombinationer har vi kvävebaserna (A)Adenin, (G)Guanin, (C)Cytosin och (T)Tymin som bildar långa kedjor av baspar. Detta var många forskare på spåren men de som till slut knäckte koden var, Francis Crick och James Watson 1953. De visade att DNA är en kod med dessa baspar. Likheten mellan vår digitala kod och DNA är slående eftersom de båda i grunden inte är annat än information. Våra gener, vårt arvsanlag och vårt DNA är inget annat än information!
Detta förändrade allt för Darwins teori. Redan några år senare började kritiken mot teorin eftersom den i inte, med kunskap om DNA, är förenlig med Darwins antaganden. Än idag lever dock vår tro på Darwin kvar och lärs ut i våra skolor.
I nästa del ska vi titta på varför upptäckten av DNA försvårar, eller kanske bättre, kraftigt minskar möjligheten att Darwins teori är det enda som behövs för att förklara evolutionen.
