Omfattende genundersøkelse avslører nye fasetter av evolusjon
28. mai 2018; av Marlowe Hood
Oversatt herfra.

Bilde 1. Menneskelig hodeskalle

Ingress: For verdens 7,6 milliarder mennesker, 500 millioner gråspurver eller 100.000 sandpipere -her, er genetisk mangfold "omtrent det samme," sa Mark Stoeckle fra Rockefeller University i New York til AFP

Hvem ville ha mistanke om at en håndholdt genetisk test som ble brukt til å avdekke sushi- barer som fjerner tilapia for tunfisk kunne levere dyp innsikt i utviklingen, inkludert hvordan nye arter dukket opp?

Og hvem ville ha tenkt å tråle gjennom fem millioner av disse genbildene, kalt "DNA-strekkoder"-her- samlet fra 100.000 dyrearter av hundrevis av forskere rundt om i verden og deponert i den amerikanske regjeringsbaserte GenBank-databasen?
Det ville være Mark Stoeckle fra Rockefeller University i New York og David Thaler ved Universitetet i Basel i Sveits, som sammen publiserte funn i forrige uke, som sørget for å skumpe i, om ikke omvelte, mer enn en avgjort idé om hvordan utviklingen utfolder seg.
Det er lærebokbiologi, for eksempel at arter med store, fjerntliggende populasjoner, tenk maur, rotter, mennesker - blir mer genetisk mangfoldige over tid.

Bilde 2. Mitokondrier

Men er det sant?
"Svaret er nei," sa Stoeckle, hovedforfatter av studien, publisert i tidsskriftet Human Evolution.
For planetens 7.6 milliarder mennesker, 500 millioner gråsspurv eller 100.000 sandpipere, genetisk mangfold er "omtrent det samme," sa han til AFP.
Studiens mest oppsiktsvekkende resultat er kanskje at ni av ti arter på jorden i dag, inkludert mennesker, ble til for omtrent 100.000 til 200.000 år siden.

"Denne konklusjonen er veldig overraskende, og jeg kjempet mot den så hardt som mulig," sa Thaler til AFP.
Den reaksjonen er forståelig: Hvordan forklarer man det faktum at 90 prosent av dyrelivet, genetisk sett, har omtrent samme alder?
Var det noen katastrofale hendelser for 200.000 år siden som nesten tørket tavlen ren?

Enklere, billigere
For å forstå svaret må man forstå DNA strekkoding. Dyr har to typer DNA.
Den vi kjenner mest til, kjerne-DNA, går ned i de fleste dyr -her av mannlige og kvinnelige foreldre og inneholder den genetiske blåkopien for hvert individ.

Ved å analysere DNA strekkoder på tvers av 100 000 arter, fant forskerne et talende tegn som viste at nesten alle dyrene dukket opp omtrent på samme tid som mennesker
Gen-laget av DNA-er konstruert med fire typer molekyler arrangert i par. Hos mennesker er det tre milliarder av disse parene, gruppert i rundt 20.000 gener.
Men alle dyr har også DNA i deres mitokondrier, som er de små strukturer i hver celle som konverterer energi fra mat til en form som celler kan bruke.
Mitokondrier inneholder 37 gener, og én av dem, kjent som COI, brukes til å gjøre DNA-strekkoding.

{Heri ligger noe av usikkerheten ved denne nye undersøkelsen -her. Oversetters kommentar.}

I motsetning til genene i nukleært DNA, som kan variere sterkt fra art til art, har alle dyr det samme settet av mitokondrie DNA, noe som gir felles grunnlag for sammenligning.
Mitokondrie-DNA er også mye enklere og billigere å isolere.
Rundt om 2002, tenkte den canadiske molekylær-biologen Paul Hebert-som utpekte begrepet "DNA strekkode" -ut en måte å identifisere arter ved å analysere COI genet.
"Den mitokondrie-sekvensen har vist seg å være perfekt for denne all-animalske tilnærmingen fordi den bare har den rette balansen mellom to motstridende egenskaper," sa Thaler.

'Nøytrale' mutasjoner
På den ene siden er COI-gensekvensen like over alle dyr, noe som gjør dem enkle å plukke ut og sammenligne.
På den annen side er disse mitokondriale utdragene forskjellige nok til å skille mellom hver art.
"Det sammenfaller nesten perfekt med arterbetegnelser laget av spesialist-eksperter i hvert dyre-rike," sa Thaler.
Ved å analysere strekkoder på 100 000 arter, fant forskerne et talende tegn som viste at nesten alle dyrene dukket opp på samme tid som mennesker.
Det de så, var mangel på variasjon i såkalte "nøytrale" mutasjoner, som er de små endringene i DNA over generasjoner som ikke hjelper eller skader et individs sjanser til overlevelse.
Med andre ord, var de irrelevante når det gjaldt evolusjonens naturlige og seksuelle drivkraft.
En ny DNA-undersøkelse fant at ni av ti arter på jorden i dag, inkludert mennesker, ble til 100.000 til 200.000 år siden
Hvor like eller ikke disse "nøytrale" mutasjonene er i forhold til hverandre, er som treringer - de avslører omtrentlig alder av en art.
Hvilket bringer oss tilbake til spørsmålet vårt: Hvorfor oppsto det overveldende flertallet av arter i dag på omtrent samme tid?

Darwin forvirret
Miljøtrauma er en mulighet, forklarte Jesse Ausubel, direktør for programmet for det menneskelige miljø ved Rockefeller University.
"Virus, istid, vellykkede nye konkurrenter, byttedyr - alle disse kan føre til perioder da dyrepopulasjoner synker kraftig," sa han til AFP, i det han kommenterte studien.
"I disse perioder er det lettere for en genetisk innovasjon å feie bort populasjonen og bidra til fremveksten av en ny art" -her.

Men den siste virkelige massedød-hendelsen var 65,5 millioner år siden da en sannsynlig asteroid slo ned og sveipet bort landbundne dinosaurer og halvparten av alle arter på jorden. Dette betyr at en populasjons "flaskehals" bare er en delvis forklaring i beste fall.
"Den enkleste tolkningen er at livet alltid utvikler seg," sa Stoeckle.
"Det er mer sannsynlig at - til alle tider i evolusjonen - de dyrene som levde på det tidspunkt, oppstod relativt nylig."
I dette synet varer en art bare en viss tid før den enten utvikler seg til noe nytt eller blir utdødt.
Og ennå - et annet uventet funn fra studien - artene har svært klare genetiske grenser, og det er ikke mye i mellom dem.
"Hvis individer er stjerner, så er arter galakser," sa Thaler. "De er kompakte klynger i storheten av tom sekvensplass."
Fraværet av "mellomliggende" arter er noe som også forvirret Darwin, sa han.

Korrigerende syn -her.

Hvorfor skulle mitokondrier definere arter -her.