Ofte stillede spørgsmål – Københavns Universitet

SNM > Skoletjenesten > Gymnasium > Materialer > Menneskedyret > Ofte stillede spørgsmål

Ofte stillede spørgsmål

Af Bent Lindow, palæontolog på Statens Naturhistoriske Museum.

Hvor mange individer har man fundet af de enkelte menneskearter?

Kranierne i Menneskedyret repræsenterer de forhistoriske og nutidige menneskeaber og menneskearte, som forskerne har flest fossile rester fra.

Chimpansen er en nutidig art, så museer og samlinger verden over har hundredvis af skeletter og kranier; dens bløde anatomi (hud, muskler, indvolde m.m.) er derfor også meget velkendt. Til gengæld er fossile rester af chimpanser ekstremt sjældne. Der er kun et enkelt fund af tre tænder fra Kenya, som er mellem 500.000 og 300.000 år gamle. Grunden til at der er så få fossiler af chimpanser, er at de lever i tætte skove. Skovdyr bliver meget sjældent til fossiler, da der er meget dårlige bevarelsesforhold i skovbunden. Skovbunden beskytter ikke resterne og der er mange ådselædere, som hurtigt splitter kadaverne og knoglerne ad, hvorefter vind, vejr og bakterier let kan nedbryde knogle- og tandrester.

Australopithecus afarensis er en af de bedst kendte forhistoriske arter overhovedet. Der er funder fossile rester fra hundredvis af individer i Tanzania, Etiopien og Kenya. Forskerne har både fundet rester af voksne og helt unge individer. Fossilerne viser også, at der var en markant forskel i størrelse på kønnene; hannerne var op til en halv gang større end hunnerne.

Af Homo erectus har man rester af over 50 individer. De er fundet mange steder i verden, fra Vesteuropa i nord, Afrika i syd og til Kina og Indonesien i øst. Dette tal indeholder også individer af Homo ergaster fra Afrika, som nogle forskere imidlertid mener, er en adskilt art. De vigtigste fundsteder for H. erectus er Beiijng i Kina (fund af mere end 40 individer), og Dmanisi i Georgien (kranier af 5 individer).

Moderne mennesker (Homo sapiens) har man selvfølgelig masser af komplette skeletter fra, både nutidige og en lang række arkæologiske fund. De ældste fund af moderne mennesker er 195.000 år gamle og stammer fra Omo Kibish i Kenya. Her er der fundet rester af mindst fire individer, nemlig to kraniekalotter, fire underkæber, dele af benet og omkring 200 tænder.

Husk, at selvom man nævner antallet af individer, så har man som regel kun fundet noget af skelettet eller kraniet fra hvert enkelt individ. Komplette skeletter, hvor alle knogler er bevaret, er ekstremt sjældne. Det skyldes, at rovdyr, ådselsædere og vind og vejr i fortiden som regel splittede kadaverne fra hinanden, inden knoglerne blev begravet og blev til fossiler.

Hvordan kan man vide at det ikke er et sygt individ man har fundet et fossil af?

Det gør forskerne ved at sammenligne de fossile knogler med både raske og syge knogler hos nutidige mennesker og menneskeaber. Hvis de fossile knoglers overflade er ligesom hos nutidige raske knogler, så må de komme fra et raskt individ. Man kan genkende knogler fra syge individer, fordi de har former, fejl og ændringer, der også findes i nutiden og som adskiller dem fra de raske.

Det er faktisk ekstremt sjældent, at man finder spor af sygdom i knoglerne hos fortidige arter, men der kendes nogle stykker. For eksempel har man et lårben fra en mellem 1,0 og 0,7 millioner år gammel Homo erectus, der blev fundet på øen Java i Indonesien. Her kan man se knogleudvækst på lårbenet, som er dannet fra en svulstlignende blodansamling inde i lårmusklerne.

Et andet eksempel, er en gammel neanderthaler-mand, der levede og døde i Frankrig for 60.000 år siden. Han var 40 år gammel og havde mistet de fleste af sine tænder og hans knogler viste tegn på alvorlig, fremskreden leddegigt. Men fundet viser også, at de andre neanderthalere må have taget sig af ham – ellers kunne han ikke overleve i en så alvorligt afkræftet tilstand. I øvrigt er der helede brud og skader på en meget stor andel af fossile kranier og skeletter fra neanderthalere. Mønsteret, placeringen og omfanget af skader svarer tæt til dem hos nutidens rodeoryttere. Den sammenligning tyder igen på, at skaderne hos neanderthalerne skyldtes, at de jagede og nedlagde deres store byttedyr i nærkamp.

Men normalt er der ikke mange spor af sygdomme på knoglerne hos forhistoriske menneske- og menneskeabearter. Hvis de i fortiden fik en alvorlig sygdom, der kunne efterlade spor på knoglerne, så døde de af den, længe inden den satte sit aftryk.                    

Udvikler mennesket sig stadigvæk og hvordan vil vi se ud om en 1 million år?

Mennesket udvikler sig stadig væk og forskerne har afdækket spor af hastige ændringer i genomet hos befolkninger forskellige steder i verden. Vi kan ikke med sikkerhed sige, hvordan vi vil se ud om en million år. Men vi kan lave et kvalificeret gæt ud fra, hvilke ændringer, der sker med vores nuværende udseende.

Et af de steder, hvor vi kan se en fysisk ændring hos mennesket, er antallet af tænder i munden. Vi er tilsyneladende ved at miste vores visdomstænder, som er de bageste kindtænder. Det normale antal voksentænder for Homo sapiens – og for de andre store menneskeaber som orangutang, gorillaer og chimpanser - er 32 tænder. Tilbage i Jæger- og Bondestenalder viser meget nedslidte kindtænder, at Homo sapiens diæt var meget grov. Her gav et helt sæt voksenkindtænder en vigtig fordel for personer med et helt sæt tænder. Den naturlige selektion virkede imod mennesker, som pga. en genetisk mutation ikke fik dannet alle voksenkindtænder; de havde mindre overflade til at tygge det samme mad med og deres kindtænder blev derfor slidt hurtigere ned. Samtidig bidrog den megen tyggen til at danne kraftige kæber hos menneskene. Musklerne påvirker nemlig knoglernes vækst og styrke hele livet igennem: jo mere muskelpåvirkning, jo kraftigere og længere bliver de knogler, som musklerne hæfter på.

Men herefter spiste menneskene mere og mere tilberedt mad. Samtidig har vi udviklet mere og mere raffinerede redskaber til at skære og sønderdele manden, så kosten bliver finere og finere. Det kræver mindre tyggeoverflade og mindre tyggen betyder også mindre og kortere kæber. Pludselig er det ikke længere en bagdel at have færre kindtænder og mutationerne der reducerer antallet af visdomstænder bliver der ikke længere selekteret imod. Måske tværtimod, for den energi som kroppen bruger på at danne visdomstænder kan nu bruges til andre ting. Og visdomstænderne er nu måske endda problematiske; tænk på hvor mange voksne der for fjernet visdomstænder, fordi de simpelthen er til gene og fordi der er for lidt plads i kæberne!

Verden over bliver en stor del af menneskeheden nu født uden anlæg for en eller flere visdomstænder, og de klarer sig uden problemer gennem hele voksenlivet.  Og de får børn, der viderefører mutationerne for ikke at danne anlæg for visdomstænder. Det anslås at en tredjedel af befolkningen lever uden at danne det fulde sæt visdomstænder. Hvis denne udvikling fortsætter, vil fremtidens mennesker fortsat have mindre kæber og måske til sidst kun 28 voksentænder i munden.

Nylige undersøgelser af det menneskelige genom har afsløret, at mellem 300 og måske op til 1.800 gener har været under hurtig forandring i løbet af de seneste 40.000 år – og forskellige områder af genomet ændrer sig forskellige steder i verden. De fleste af de involverede gener har man ingen idé om, hvordan de påvirker vores fysiologi, men man kan klart se, at de ændrer sig.

For eksempel kan man se, at en genvariant, der på virker dopamin-receptorerne i hjernen har bredt sig hastigt gennem befolkningerne i Europa; men hvad den specifikt gør, har man ikke afklaret.

Ligeledes spreder flere genetiske varianter, der hjælper immunforsvaret imod malaria, hastigt igennem befolkningerne i Afrika. Yderligere mutationer, der også beskytter mod malaria er opstået i og breder sig i Sydøstasien.

I nutiden rejser mennesker fra forskellige befolkninger vidt og bredt over hele Jorden, hvor de blander sig med hinanden. Det betyder, at fordelagtige genetiske varianter og mutationer nu har mulighed for at sprede sig gennem den globale befolkning på relativt kort tid – få generationer eller tusinder.

Men hvis vi skal danne nye menneskearter, skal der anderledes drastiske metoder til. En million år er lang tid og der kan ske rigtig meget. Vi kan forestille os, at menneskeheden på det tidspunkt er rejst ud i galaksen og har bosat sig på andre planeter. De andre planeter vil have andre fysiske forhold end Jorden: fx en anden atmosfærisk sammensætning, tyngdekraft, lysmængde og lystyper. Det vil ændre den naturlige selektion, altså den måde evolutionen påvirker bosætterne på. Der vil blive selekteret på andre fysiske og genetiske forhold end på Jorden. Og hvis bosætterne bliver fysisk isoleret fra Jordens beboere, vil de måske ændre sig i andre retninger og til andre arter, der er bedre tilpasset netop deres hjemplanet.

Er en Neanderthaler og et menneske ikke samme art?

Rigtig godt spørgsmål – og svaret kommer an på, hvordan man definerer hvad en art er.

Det morfologiske artsbegreb er baseret på forskelle og ligheder i udseende. Og følger man udseendet, så er neanderthalere og moderne mennesker to forskellige arter: Homo neanderthalensis og Homo sapiens. Det skyldes en række markante forskelle i deres udseende: neanderthalere havde for eksempel generelt kraftigere knogler, større hjernerumfang, fladere pande med kraftige øjenbrynsbuer, et længere baghovede, større næseåbning, vigende hage m.m.

Men hvis vi følger det biologiske artsbegreb, så er neanderthalere og moderne mennesker to underarter indenfor den samme art: hhv. Homo sapiens neanderthalensis og Homo sapiens sapiens. Meget forenklet siger det biologiske artsbegreb, at individer tilhører den samme art, hvis de naturligt parrer sig og får leve- og yngledygtigt afkom. I 2010 lykkedes det at afdække dele af neanderthalernes genom og det viste sig at mellem 1 og 4 % af genomet hos alle nutidige europæere, asiater og nordamerikanske indianere stammer fra neanderthalere. Det viser, at mennesker og neanderthalere blandede sig og fik afkom sammen. Man regner med, at det skete mellem år 60.000 og 50.000 f.v.t. i Mellemøsten, da den anden udvandringsbølge af moderne mennesker forlod Afrika.

Hvordan kan vi vide, at vi ikke nedstammer fra H. erectus?

Godt spørgsmål. På sæt og vis nedstammer vi faktisk fra Homo erectus – men gennem en anden menneskeart, Homo heidelbergensis. Grunden til, at man siger, at vi ikke nedstammer fra H. erectus, er at vores egen art Homo sapiens ligner Homo heidelbergensis mere end H. erectus gør. Derfor er H. heidelbergensis tættere beslægtet med os end H. erectus.

Homo erectus udvikledes for omkring 1,8 millioner år siden, sandsynligvis i Kaukasus-området, hvor man har fundet de ældste fossiler i Dmanisi i Georgien. Derefter spredte H. erectus sig over det meste af Asien, Europa, og en gren vandrede syd på til Afrika. De afrikanske fossiler af H. erectus kaldes af nogle forskere for Homo ”ergaster”, men det er sandsynligvis den samme art.

I Afrika for omkring 600.000 år siden udviklede en ny menneskeart sig (Homo heidelbergensis) fra H. erectus. Heidelbergensis-mennesket bredte sig derfra til Europa. Man regner med, at H. heidelbergensis udviklede sig til neanderthalerne (H. neanderthalensis) i Europa for omkring 350.000 år siden. Lidt senere udviklede den afrikanske gren af H. heidelbergensis sig til moderne mennesker (H. sapiens), som dukkede op for 195.000 år siden i Østafrika.

Aberne er mindre udviklede end os, men hvis de fik nok tid til at udvikle sig, vil de så komme til at ligne mennesket?

Nej, det vil de ikke. Aberne er for det første ikke ”mindre udviklede” end menneskene. Hver eneste abeart på kloden er lige så godt udviklet og tilpasset til deres egne miljøer, som vi mennesker er til vores miljøer. Deres evolution er bare gået i andre retninger end menneskets, fordi påvirkningerne udefra – den naturlige selektion – var anderledes hvor de levede, end de påvirkninger, der førte til udviklingen af moderne mennesker.

Menneskets evolution skyldes de tilfældige sammenfald af en lang række hændelser og ændringer i Jordens historie. Globale klimaændringer ændrede igen og igen miljøet i Østafrika, og det påvirkede – gennem naturlig selektion – evolutionen hos en opretgående, tobenet art af menneskeabe for mellem 6 og 5 millioner år siden. Denne art delte sig op og udvikledes til flere nye arter, hvor nogen uddøde, mens andre udvikledes og delte sig i nye arter. En art bredte sig fra Afrika ud i Asien, udviklede sig videre og dele af arten vendte tilbage til Afrika igen, hvor processen fortsatte. Indtil moderne mennesker udvikledes i Østafrika for omkring 195.000 år siden.

Denne lange proces vil aldrig kunne gentage sig igen. Den fortidige art som satte det hele i gang er uddød og væk, og den rækkefølge af begivenheder, klimaændringer og tilfældigheder, som påvirkede menneskets evolution vil aldrig nogensinde gentage sig igen. Derfor vil der ikke være en nutidig abeart, som kan gennemgå samme udvikling som mennesket.

Hvis ikke det lykkes for menneskene at udrydde langt de fleste aber og store menneskeaber i naturen, så vil deres udvikling fortsætte. Klima- og miljøændringer vil påvirke den naturlige selektion på de nutidige arter og deres evolution vil gå i nye retninger. Det vil tage hundredetusinder og millioner af år, og hvorhen kan vi ikke spå om. Heller ikke om de vil udvikle et intelligensniveau eller civilisationer som menneskets.

Når Menneskets Evolution kun er en teori, hvad kan vi så sige noget om med sikkerhed?

Når naturvidenskaben beskriver noget som ”en teori”, så betyder det faktisk, at forskerne er meget sikre på det. Forvirringen skyldes, at ordet ”teori” betyder en ting i vores dagligsprog, og noget ganske andet indenfor naturvidenskaben.

I dagligsprog betegner ”teori” som regel en noget luftig, ikke underbygget idé om, hvordan noget hænger sammen eller kan forklares.

Inden for naturvidenskaben betyder ”teori” derimod ”den bedste gennemprøvede og velunderbyggede forklaring, vi har om et bestemt emne”.

I naturvidenskaben begynder forklaringer på naturfænomener som ”hypoteser”. Hypoteser er nye idéer om og forklaringer på årsager og sammenhænge indenfor et bestemt område af naturvidenskaben, som enten slet ikke eller kun er lidt undersøgt og afprøvet. Hypoteser bliver derefter undersøgt og afprøvet igen og igen af forskere indenfor området: kan de forklare alt indenfor et bestemt emne, fx udviklingen af nye arter eller tilstedeværelsen af jordskælv. Forskere verden over prøver faktisk at gøre opdagelser, der viser at hypotesen tager fejl – de forsøger at modbevise den. Og langt de fleste videnskabelige hypoteser bliver som regel modbevist – forskere gør en eller flere observationer eller undersøgelser, som viser at forklaringen ikke kan passe.

Men nogle få, velunderbyggede hypoteser kan holde til afprøvningen; de bliver afprøvet igen og igen, men kan stadig forklare alt inden for deres bestemte område. Disse solide hypoteser bliver hævet op til teorier. Der foregår en slags ”naturlig udvælgelse” på hypoteser: kun de mest velunderbyggede hypoteser overlever. Og selvom en forklaring er blevet til en teori, så fortsætter forskere verden over med afprøve dem. For der er både stor videnskabelig ære forbundet med at fremsætte en solid hypotese eller teori, der kan forklare alt inden for sit område – og sandelig også med at være den forsker, der endegyldigt modbeviser en etableret teori.

Blandt de teorier som har været afprøvet i lang tid og som har klaret sig hver gang findes Charles Darwins teori om evolution ved naturlig selektion og som forklarer udviklingen af klodens mangfoldighed af levende organismer, herunder menneskets evolution. Den har været underkastet videnskabelig afprøvning siden den blev fremsat i 1859 og har klaret alt, så den er nu enerådende i at forklare den store mangfoldighed af fortidige og nutidige organismer på Jorden og hvordan de er beslægtet med hinanden. Derfor kan vi være meget sikre på, at det er den rigtige forklaring.

Hvordan kan man bestemme hvor nært arter er beslægtede?

Man undersøger arters slægtskab ved at sammenligne enten deres DNA eller formen på deres knogler og tænder, og – hvis det er nulevende arter – deres indre organer, muskler og hud. Overordnet gælder, at jo mere to arter ligner hinanden, jo tættere beslægtet er de.

Slægtskabsanalyse går ud på at lave familietræer, der viser hvor nært eller fjernt beslægtet forskellige arter er. Det er baseret på, at alle nutidige arter nedstammer fra fortidige arter. I løbet af evolutionen delte disse fortidige arter sig op og udviklede sig i forskellige retninger. Undervejs i denne udvikling, skete der ændringer i deres fysiske udseende og DNA. Disse ændringer viser sig i nutiden som forskellige fysiske og genetiske træk. Hvis to nutidige arter har nogle af de samme fysiske og genetiske træk, så stammer de fra en fælles stamform – en fortidig art – som havde netop disse træk.

Slægtskabsanalyse handler derfor om at finde og sammenligne fysiske og/eller genetiske træk hos de arter man vil undersøge. Først udvælger man en eller flere arter som har bevaret en række oprindelige fysiske eller genetiske træk i forhold til de arter man vil undersøge. Arterne kan enten være forhistoriske og uddøde, eller det kan være nutidige arter, hvor man regner med at de oprindelige træk er bevaret. Disse arter kalder man den ”primitive søstergruppe”. Herefter sammenligner man de fysiske eller genetiske træk hos de arter, som man vil finde slægtskabet hos - både i forhold til hinanden og i forhold til ”den primitive søstergruppe”.

Hvis man for eksempel vil finde ud af slægtskabet mellem forskellige grupper af landhvirveldyr (pattedyr, skildpadder, padder, firben og fugle), kan man bruge nutidige benfisk som den ”primitive søstergruppe”. Det gør man fordi fossiler viser, at alle landhvirveldyr nedstammer fra fortidige fisk, der for omkring 360 millioner år siden begyndte at gå på land. Selvom nutidens fisk har ændret sig i løbet af de 360 millioner år, så har de også bevaret en række oprindelige træk, som er uændrede fra den tid (f.eks. finner, gæller og gællelåg). Ud fra disse oprindelige træk, kan man så sammenligne de grupper eller arter som man vil finde slægtskabet hos.

Princippet i slægtskabsanalysen er, at jo flere fælles avancerede træk to eller flere arter deler i forhold til de oprindelige træk hos den ”primitive søstergruppe”, jo tættere beslægtet er de på hinanden. Og hvis to arter deler en række avancerede fysiske eller genetiske træk, der ikke findes hos andre arter, så må de være hinandens nærmeste slægtninge.

På samme måde kan man lave slægtskabsanalyse med DNA og gener fra forskellige arter. De arter som deler flest gener, eller hvis DNA ligner hinanden mest i forhold til ”den primitive søstergruppe”, må være i tættest familie med hinanden. For eksempel er chimpanser og dværgchimpanser de nulevende dyrearter, hvis DNA minder mest om moderne menneskers. Overordnet set er der 98,89 % lighed mellem chimpansernes og moderne menneskers DNA. Det viser, at begge nedstammer fra den samme art af forhistorisk menneskeabe. Forskellene i DNA mellem chimpanser og mennesker opstod efter at den forhistoriske art udviklede sig i to forskellige linjer: en linje blev til de to chimpansearter og den anden linje blev til moderne mennesker.

Kan man ikke tage DNA fra knoglerne og se hvor tætbeslægtede de uddøde menneskeformer er på os?

Det har man gjort, men kun i de ekstremt sjældne tilfælde, hvor DNA er bevaret. I øjeblikket kender man kun DNA fra to forhistoriske menneskearter; neanderthalerne og Denisova-menneskene.

Problemet er, at DNA-molekyler meget hurtigt går i stykker og nedbrydes, når en levende organisme dør. Denne proces går hurtigst i fugtige eller varme klimaer, mens meget kolde og tørre områder forsinker nedbrydningen. Derfor stammer alle fund af forhistorisk DNA fra kolde og tørre områder med permafrost eller huler. Det hidtil ældst bevarede stykke forhistorisk DNA stammer fra en 700.000 år gammel forhistorisk hest, bevaret i permafrosten i Yukon i Canada.

De knogler og tænder af neanderthalere, som man har udvundet DNA fra, stammer derfor alle fra tørre huler i Kroatien, Rusland, Spanien og Tyskland, mens denisovanerne er fundet i huler i Sibirien og Spanien.

Vi kommer nok desværre aldrig til at udvinde brugbart DNA fra de menneskearter, der kun levede i Afrika og Sydøstasien, da klimaet her har været for varmt og fugtigt. Australopithecus afarensis er også udelukket, da resterne simpelthen er alt for gamle og alt DNA vil derfor være fuldstændig nedbrudt. Men der er håb om, at finde tænder eller knogler af Homo erectus, der er velbevarede nok til at indeholde DNA-rester. H. erectus art levede nemlig indtil for 140.000 år siden og i køligere, nordlige områder, hvor der er tørre huler.

Hvis ikke man kan tage DNA fra fossilerne, hvordan kan man så vide at A. afarensis levede for 3-4 mill. år siden?

Alderen på A. afarensis og de andre fossiler er ikke bestemt ved DNA. I stedet har forskere undersøgt hvor gamle de geologiske lag er, som fossilerne er fundet i.

Der er flere måder hvorpå man kan finde alderen på et geologisk lag. Det mest præcise er, hvis der ligger vulkanske lag over eller under det geologiske lag som fossilerne ligger i. Forskerne kan nemlig ofte finde alderen på vulkansk lava, aske eller tuf ved at måle på indholdet af radioaktive grundstoffer i laget. Det kaldes radiometrisk datering. De radioaktive grundstoffer henfalder og fungerer som et ur der ”tæller ned”. Hvis man ved hvor meget der er af et bestemt radioaktivt grundstof i forhold til andre grundstoffer, kan man finde ud af hvornår lava- eller askelaget blev dannet i fortiden. Ud fra det kan man så beregne alderen på det geologiske lag med fossiler omkring det vulkanske lag.

Lad os sige at man har dateret to vulkanske askelag til at være henholdsvis 3,3 og 3,0 millioner år gamle. Derefter finder man fossile afarensis-knogler og tænder i et geologisk lag, der ligger imellem de to askelag. Herfra kan man slutte, at de fossile knogler må være imellem 3,3 og 3,0 millioner år gamle.

Hvis der ikke er vulkanske lag lige i nærheden af de lag, hvor man finder sine fossiler af forhistoriske mennesker eller menneskeaber, kan man i stedet datere lagene ved at undersøge hvilke andre fossiler af dyr og planter, der findes i lagene. Derefter kan man undersøge om fossiler af de samme dyr og planter også findes andre steder på jorden, hvor de ligger sammen med vulkanske lag (som man kan datere med radioaktive grundstoffer). Da bestemte dyre- og plantearter kun levede i bestemte perioder, så kan man overføre alderen på de daterede vulkanske lag til de lag, hvor man har fundet rester af forhistoriske mennesker eller menneskeaber.

Hvor lang tid skal der gå før et menneske bliver til et fossil?

Det er et rigtigt godt spørgsmål, og forskerne har endnu ikke afklaret præcis hvor lang tid der går. Men man ved, at forløbet både afhænger af hvilke omgivelser de døde rester bliver begravet i, samt at det tager mellem hundredetusinder og millioner af år for knogler og tænder at blive til sten.

På latin betyder fossil ”noget, der er gravet op”. Men når man til daglig taler om fossiler, mener man som regel rester af forhistoriske organismer, der er forstenede. Det vil sige, at skaller, planteved, knogler og tænder helt eller delvist er blevet til sten: de er omdannet til andre mineraler end de oprindelige.

For at dele af en organisme kan blive forstenet, kræver det at resterne begraves forholdsvist hurtigt efter døden. Hvis ikke resterne begraves hurtigt, vil rovdyr og ådselædere splitte kadaveret ad og æde de bløde dele, hvorefter mikroorganismer samt vind og vejr nedbryder de sidste bløddele og til sidst også hårde skaller, knogler og tænder.

Knoglerne skal derfor beskyttes ved at blive dækket af nye lag, som lermudder, silt eller sand. Nede i de dækkende lag er der grundvand med et højt indhold af opløste mineraler. Når grundvandet løber omkring og igennem knoglerne, bliver hulrum i knogler udfyldt med nye mineraler. Grundvandet opløser også de oprindelige stoffer i knogler og tænder og i stedte afsættes nye mineraler. For eksempel består levende knogler fortrinsvis af mineralet hydroxyapatit [Ca5(PO4)3(OH)], som ofte erstattes af mineralerne calcit (CaCO3) og mikrokrystallin pyrit (FeS2).

Meget unge fossiler, der enten slet ikke eller kun er lidt forstenede, kalder man for ”subfossiler”. De er som regel kun få titusinder af år gamle. I ekstremt sjældne tilfælde, kan der findes rester af proteiner eller DNA-molekyler i subfossiler. For eksempel kunne man i 2010 udvinde stykker af DNA fra en 38.000 år gammel knogle af en neanderthaler fra en hule i Kroatien. De tørre, kølige forhold i hulen havde bevaret knoglerne uændret og hæmmet mikroorganismernes nedbrydning. Og det hidtil ældst bevarede forhistoriske DNA stammer fra knoglerne af en 700.000 år gammel forhistorisk hest, der var begravet i permafrosten i Canada.

Men skæbnen for langt de fleste levende organismer på kloden er, at blive totalt tilintetgjort. De fleste bløddele på et kadaver som skind, hud, hår, fjer, muskler og indvolde bliver spist af kødædere, ådselædere og mikroorganismer. Mikroorganismer, vejr og vind nedbryder de sidste hårde dele til ingenting. Faktisk regner man med at det kun er én ud af 100.000 levende organismer der dør under forhold, som giver mulighed for engang at blive til et fossil. Og organismer med hårde dele som planteved, skaller, tænder og knogler har større chance for at blive bevaret end organismer med bløde dele.

Kan vi være sikre på, at vi har fundet alle arter som har ført til menneskets evolution?

Nej, det kan vi ikke. Vi er faktisk sikre på, at der må være flere arter, som man ikke har fundet endnu, og forskere finder med jævne mellemrum nye arter af forhistoriske mennesker og menneskeaber. Når det gælder menneskets evolution, så er især Mellemøsten, Persien, Sydøstasien og Vestafrika et relativt uudforsket område, hvor der helt sikkert kan gøres spændende nye fossilfund, som vil bidrage til og forbedre vores forståelse af menneskets evolution.

For eksempel ”mangler” der en art i menneskeslægtens udvikling i perioden mellem 2,0 og 1,8 millioner år siden – mellem Homo habilis (der levede i Afrika) og Homo erectus (der tilsyneladende opstod i Kaukasus eller Vestasien). Denne ukendte art er virkelig interessant, for den udvandrede fra Afrika til Mellemøsten, Kaukasus og det vestlige Asien. Hvilke tilpasninger og træk havde denne art? Hvorfor udvandrede den fra Afrika? Og var der flere Homo-arter, der gjorde det samme?

Og endnu længere tilbage i tiden – længe før menneskeslægten Homo opstod – har man endnu ikke fundet de fossiler, der kan svare på vores spørgsmål om for eksempel udviklingen af tobenet gang. I perioden mellem 6 og 4 millioner kender man kun til slægterne Orrorin og Ardipithecus, som allerede viser tobenet gang. Lidt ældre fossiler vil måske kunne løfte sløret for, hvornår og hvordan overgangen fra fire- til tobenet gang opstod blandt menneskeaberne.

Der dukker også helt nye arter op, efterhånden som palæontologerne leder i nye og  ikke undersøgte områder. I 2003 fandt man de første rester af Homo floresiensis (også kaldet ”hobitterne”) en lille, omkring 1 meter høj og 25 kilo tung forhistorisk menneskeart, som levede for mellem 95.000 og 12.000 år siden på Flores-øen i Indonesien. I 2012 beskrev forskere endnu en hidtil ukendt menneskeart (kaldet ”Folket fra Hjortehulen”) som levede for mellem 14.500 og 11.500 år siden i Sydkina. Denne art har en kompliceret blanding af meget gamle og meget moderne fysiske træk.

Disse nye fund af arter bidrager til et mere og mere komplekst billede af menneskets evolution. Vi er nu helt klar over, at der ikke var en jævn fremadskridende udvikling hen imod det anatomisk moderne menneske Homo sapiens. I stedet kan menneskets evolution bedre beskrives som et busket og forgrenet netværk, med mange arter, som fulgte adskilte udviklingslinjer mens de blev tilpasset til deres lokale miljøer i Afrika, Asien og Europa. Ligesom med alle andre levende organismer her på Jorden.

Er kranierne i Menneskedyret fra de vigtigste arter i menneskets udviklingshistorie?

Både nej og ja. Der er ikke nogle arter der er ”vigtigere” end andre i vores udviklingshistorie. Kranierne i Menneskedyret er udvalgt fordi de dels er relativt velkendte og ret udbredte arter, dels fordi de viser væsentlige anatomiske træk og begivenheder i menneskeslægtens historie.

Jeg vil ikke afsløre hvilke træk og begivenheder det drejer sig om (det kan man selv finde ud af ved at undersøge sine egne måleserier på kranierne), men kort opridse hvorfor de enkelte arter er med:

Chimpansen er vores nærmeste nulevende slægtning og vi kan studere dens levevis i naturen i dag. A. afarensis er en af flere Australopithecus-arter, der levede nogenlunde samtidigt i Øst- og Sydafrika; menneskeslægten Homo nedstammer fra en af disse arter (man er dog ikke sikker på hvilken). Homo erectus er måske den mest succesfulde art i menneskeslægtens historie: de eksisterede i mindst 1.7 millioner år og spredte sig ud over Asien, Europa og Afrika. Undersøgelser af fossiler af Homo erectus og fund af deres redskaber, tyder på at de stod bag nogle meget væsentlige opfindelser, adfærds- og kulturændringer i menneskeslægtens historie.

Hvor mange menneskearter har der eksisteret gennem tiden?

Det er et godt spørgsmål der ikke kan gives et præcist svar på. Det skyldes to ting: dels er forskerne er indbyrdes uenige om, hvor mange forskellige arter der faktisk er, og dels opdager man løbende fossiler fra nye arter af forhistoriske mennesker. Mellemøsten og størstedelen af Asien er for eksempel temmelig dårligt undersøgte områder, når det gælder fossiler af forhistoriske mennesker, så her vil der med sikkerhed dukke nye fund op i fremtiden.

I øjeblikket kan man nogenlunde regne med seks navngivne og to unavngivne arter indenfor menneskeslægten Homo: H. habilis (2,4-1,6 millioner år siden), H. erectus (1,8-0,1 millioner år siden), H. heidelbergensis (600.000-200.000 år siden), H. neanderthalensis (350.000-28.000 år siden), H. sapiens (200.000 år siden og til nutiden) og H. floresiensis (95.000 - 12.000 år siden). De to unavngivne arter er Denisova-menneskene (omkring 41.000 år siden) og Hjortehule-menneskene (14.500 - 11.500 år siden i Sydkina).

Men der er usikkerheder og uenigheder. Nogle forskere mener at Homo habilis i virkeligheden tilhører Australopithecus-slægten. Andre mener at de afrikanske fossiler af H. erectus er sin egen art, kaldet H. ”ergaster”. Og endelig er der nogle der mener at H. floresiensis måske tilhører Australopithecus-slægten som den har mange lighedspunkter med, især i fødderne.

Er der et godt konkret eksempel til bedre at kunne forstå begreberne evolution, variation og selektion?

Et af de bedste eksempler på en markant evolutionær ændring i nutiden er hos Stillehavsfårekyllinger (Teleogryllus oceanicus) på Kauai-øen i Hawaii. En markant stigning i bestanden af parasitter ændrede den naturlige selektion på fårekyllingerne. Ændringen i naturlig selektion medførte igen en markant ændring i udseendet – den fysiske og genetiske variation – hos hanfårekyllingerne, som videre påvirkede den seksuelle selektion hos arten.

Hos Stillehavsfårekyllingen tiltrækker hannerne hunnerne i parringstiden ved at lave lyde. Først en kaldelyd, som tiltrækker hunnen. Når hunnen så har fundet hannen laver han en parringssang, som gør hunnen parringsvillig. Lydene dannes ved at hannerne gnider vingerne mod hinanden: på vingerne sidder en kam, der danner selve lyden. Endvidere udskiller hannerne duftstoffer fra deres yderskelet.

Hos Stillehavsfårekyllingen er det hunnerne der udvælger hannerne. Hunnerne er kræsne i deres valg af mage: både kvaliteten af hannens kaldelyde, parringssang og hans duftstoffer er afgørende. For det første foretrækker de hanner, som kan spille kaldelyde og parringssang. For det andet foretrækker de hanner, hvis duftstoffer fortæller hunnen, at han er genetisk ret forskellig fra hende. Indenfor en bestand af hanfårekyllinger vil der være en vis genetisk bestemt variation i udseende og duftstoffer. Nogle hanner kan for eksempel have en genetisk mutation, der ændrer vingens udseende, så den ikke kan lave lyde.

I en bestand af fårekyllinger sker der med andre ord selektion for hanner, som kan lave de rigtige kaldelyde og har duftstoffer væsensforskellige fra hunnens. Og der selekteres imod hanner, som ikke kan lave de rigtige kaldelyde og parringssang; og hvis duftstoffer minder for meget om hunnens.

Tilbage til Hawaiiøerne. Stillehavsfårekyllingerne indvandrede til øerne sammen med menneskene. Man ved ikke hvornår, måske med polynesierne omkring år 500 e.Kr., måske i slutningen af 1800-tallet med handelsskibe.

En gruppe biologer har igennem en længere periode undersøgt Stillehavsfårekyllingerne. Men fra 1991 og til 2001 opdagede de, at fårekyllingerne på øen Kauai blev færre og færre. Bestanden blev simpelthen mindre og mindre, og der blev drastisk færre kaldende hanner.

Årsagen til faldet i bestanden var ankomsten af en parasitisk flue (Ormia ochracea) fra Nordamerika til Hawaii-øerne. Evolutionen har tilpasset fluerne til at udnytte kaldende hanfårekyllinger. De drægtige hunfluer flyver rundt og leder efter fårekyllingehanner. De finder fårekyllingerne ved at lytte efter hannernes kaldelyde. I bedste Alien-stil lander hunfluen derefter på den kaldende han-fårekylling og afleverer nogle af sine unger – fluemaddiker – på den. De små maddiker graver sig ind igennem revnerne i fårekyllingens yderskelet og begynder at æde den levende indefra.  En uge senere bryder de fede og velnærede maddiker ud af fårekyllingens nu døde krop. Velbekomme!

Fårekyllingernes miljø ændrede sig pludselig – en ny parasit ankom – og det betød, at den naturlige selektion på fårekyllingerne ændrede sig i perioden fra 1991 til 2001. Nu blev der selekteret imod hanner, der lavede kaldelyde. De blev lette ofre for parasitfluerne og blev ædt levende indefra, før de kunne parre sig med hunfårekyllinger. Og efterhånden som parasitbestanden voksede, blev der færre og færre overlevende hanner, som hunnerne kunne parre sig med.

Men i 2003 opdagede biologerne, at der pludselig var masser af fårekyllinger igen – bestanden var tilbage til på sin forgangne størrelse. Men nu var der næsten ingen af hannerne, som lavede kaldelyde; størstedelen var blevet tavse. Det viste sig, at de tavse hanners vinger var ændret. En ny genetisk mutation havde spredt sig igennem bestanden. Mutationen ændrede vingernes fysiske form, så lydkammen forsvandt. De tavse hanner var også stort set uinficerede af fluemaddiker; hunfluerne kunne simpelthen ikke høre og finde dem i deres jagt på ofre.

Normalt vil en han, der ikke kan lave kaldelyde eller parringssang have meget dårligere chancer for at give deres gener videre. Hunnerne har svært ved at finde dem, og kræsne hunner vil afvise parring med en han, der ikke kan spille parringssangen. Men parasitterne havde ændret den naturlige selektion så kraftigt, at der nu blev selekteret for tavse hanner og imod kaldende hanner. De tavse hanners gener – heriblandt vingemutationen, som gjorde dem tavse - fik en relativt større chance for at sprede sig.

Ændringen i den naturlige selektion på hanfårekyllingerne påvirkede også den seksuelle selektion hos hunnerne. Indenfor en bestand, vil nogle hunner være genetisk disponeret for at være ”kræsne” og kun vælge kaldende og syngende hanner med den rette duft. Andre hunner er genetiske disponeret for at være mindre kræsne, og accepterer parring både med kaldende hanner, og hanner, der lyder anderledes eller er tavse. Når hunnerne parrer sig og får afkom, giver de hver for sig deres genetiske disposition for valg af mage videre til næste generation.

I takt med at parasitfluerne hærgede blandt hanfårekyllingerne, fik de kræsne hunner sværere og sværere ved at finde en mage at parre sig med, inden de selv døde af naturlige årsager. Mindre kræsne hunner, der kunne acceptere at parre sig med tavse hanner, havde i stedet relativt større held med at parre sig i forhold til deres kræsne artsfæller.

Med andre ord blev der nu selekteret imod kræsne hunner og selekteret for mindre kræsne hunner, der også accepterede en tavs han.

De kaldende hanner blev dog ikke helt udryddet, men udgør nu et mindretal af bestanden. Og de hjælper faktisk de tavse hanner med at finde sig en mage. Hos fårekyllinger sætter hanner sig i en vis afstand af hinanden, når de kalder. På Kauai viser det sig, at de tavse hanner kravler nærmere en kaldende artsfælle end de ville gøre, hvis de selv lavede lyde. En hunfårekylling, der tiltrækkes af lyden fra den kaldende han, vil på vejen derhen måske støde på en tavs hanfårekylling. Hvis hun er genetisk kræsen, vil hun ikke parre sig med ham, og fortsætter mod den kaldende. Men hvis hun ikke er kræsen, vil hun i stedet vælge at parre sig med den tavse han.  

Resultatet af hele forløbet er nu, at der er en overægt af tavse hanner med ikke-lydende vinger i bestanden af Stillehavsfårekyllinger på Kauai. Samtidig er hunfårekyllingerne på Kauai mindre kræsne i parringsvalget, når man sammenligner med hunner af samme art fra andre øer i Hawaii og resten af Stillehavet.

Opsummeret kan det siges, at en ændring i den naturlige selektion på den ene køn (en ny parasit i miljøet) ændrede den fysiske og genetiske variation (fra overvægt af hanner med kam på vingerne til overvægt af tavse hanner uden kam på vingen) og derigennem den seksuelle selektion (de genetisk betingede partnerpræferencer) hos det andet køn. Og forløbet gik biologisk set lynhurtigt: det tog mellem 12 og 20 generationer af fårekyllinger i perioden 1991 til 2001.

Kilde

Zuk, M., Rotenberry, J.T. & Tinghitella, R.M. (2006): Silent night: adaptive disappearance of a sexual signal in a parasitized population of field crickets. Biology Letters 2 (4), s. 521-524