Jagten på den Røde Dronning

Kampen om overlevelse kræver en konstant årvågenhed, og selvom man bliver ved med at løbe, kommer man ingen steder

Evolution
Af Robin Engelhardt

  'Nu! Nu!,' råbte Dronningen. 'Hurtigere! Hurtigere!' Og de løb så hurtigt, at man til sidst kun kunne skimme dem suse igennem luften, næsten Alice var ved at blive ret udmattet ­ stoppede, og Alice fandt sig selv sidde på jorden, forpustet og svimmel.
  

Dronningen lænede sig op imod et træ, og sagde venligt: 'Du kan tage et lille hvil nu.' Alice så sig omkring i stor forbavselse.
  'Hvorfor, jeg tror vi har været under dette træ hele tiden! Alt er ligesom det har været!'
  'Selvfølgelig er det det,' sagde Dronningen. 'Hvad havde du ellers troet?'
  'Jo, i vores land,' sagde Alice, som stadig snappede efter vejret, 'ville man normalt komme et andet sted hen, hvis man løb meget hurtigt i lang tid ­ ligesom vi lige har gjort.'
  'Et meget langsomt land!' sagde Dronningen. 'For her, ser du, skal man løbe alt det man kan, for at blive det samme sted. Hvis du vil hen til et andet sted, må du mindst løbe dobbelt så hurtigt som du lige har gjort!'
  'Åh nej,' sagde Alice, 'jeg vil helst ikke forsøge igen.'


Denne lille scene fra Lewis Carrolls eventyr Bag Spejlet har biologer og evolutionsteoretikere over hele verden spekuleret længe over. I et forsøg på at trænge ind bag spejlet møder Alice en eventyrlig verden, hvor planter og ting kan snakke, og hvor den røde (skak)dronning (The Red Queen) fortæller Alice nogle hemmeligheder om, hvordan man skal leve i en spejlvendt verden.

ROTTERÆSET
Biologer ser den Røde Dronning som indbegrebet af den evige proces, hvorved arter gensidigt tilpasser sig til hinandens overlevelsesstrategier, der jo ustandseligt søges forbedret i kampen om overlevelse.

I et meget præcist og simpelt sprog fortæller det indledende citat sandheden om, hvordan arter ustandseligt må udvikle og forbedre sig selv for at overleve våbenkapløbet mod de andre arter i et økosystem. Både som individer og arter søger enhver at reagere bedst mulig på den andens forbedringer ­ det kan være hurtigere ben eller et kraftigere næb ­ og en arts høj fitness er derfor altid kun høj i relativ forstand, hvor man skal blive ved med at løbe og løbe, fordi omverdenen bliver mere og mere fjendtlig som tiden går.

Som abstrakt begreb har den Røde Dronning-effekt (også sommetider kaldt for rotteræset) affødt et væld af videnskabelige afhandlinger, siden biologen Leigh Van Valen i 1973 introducerede hende som en ny evolutionær lov . Men i praksis har hun været svær at få øje på.

SNEGLE OG FLADORME
Det er nu forsøgt gjort i en artikel i tidsskriftet Evolution af de to eksperimentelle biologer M.F. Dybdahl og Curtis M. Lively fra Indiana University i USA.

I fem år studerede de forskellige underarter af en newzealandsk snegl, som kan være så uheldig at blive inficeret af nogle trematoder ­ en bestemt slags fladorme, som også mennesker kan lide under. Fire af de i alt 40 undersøgte sneglearter viste store udsving i deres antal i løbet af de fem år undersøgelsen varede, og forskerne forsøgte så at finde en korrelation imellem populationsstørrelsen og graden af deres infektioner af fladorme-parasitten.

Det viste sig, at korrelationerne var tidsforskudte; var en bestemt underart sjælden, blev graden af infektion det også, hvilket medførte en stigning i antal i næste generation, men hvilket omvendt gjorde dem mere modtagelige for infektioner senere hen. Denne co-evolutionære process betød altså, at det med hensyn til fladormene altid var en fordel at være i mindretal, og en ulempe at være for mange.

Dog er det i sig selv ikke nok til at hævde, at den Røde Dronning er på spil. (Simple modeller for vekselvirkninger mellem rovdyr og byttedyr kan også forklare denne dynamik, hvor resultatet ofte er simple svinginger i hyppighed igennem tiden.) Forskerne skulle også vise, at både sneglene og parasitten forandrede sig genetisk i forhold til hinanden. Ved hjælp af nogle genetiske markører kunne de vise, at der vitterligt skete genetiske forandringer for både snegle og parasit, og at dynamikken derfor ikke var cyklisk. Men om ændringerne skyldtes en ægte co-evolutionær tilpasning i den Røde Dronnings ånd, eller om de skyldtes andre omstændigheder ­ tilfældige mutationer eller andre parasitter ­ kunne de ikke påvise.

UDVIKLING AF SEX
Selvom det kan være en fordel for nogle sneglearter ikke at være så mange, hvad angår parasit-infektionerne, er der også en ulempe: Når snegle-populationen er lille, har tilfældige mutationer større tendens til at blive akkumuleret i slægten (et fænomen, der kaldes Mullers ratchet), og da tilfældige mutationer oftest er dårlige for fitness, er en lille population det også.

Den fordel, den Røde Dronning ville bidrage med i det evolutionære kapløb, opvejes altså af de skadelige mutationer ­ især i arter som snegle, der kun har ét sæt kromosomer (er haploide), og altså ikke formerer sig sexuelt.

De fleste biologer tror, at udviklingen af sex ­ det vil sige udviklingen af diploide arter (med to sæt kromosomer), er en væsentlig evolutionær forbedring for at imødegå de dårlige mutationer, idet en rekombination af to sæt gener til kun ét afkom kan filtrere de ødelæggende mutationer fra. Den Røde Dronning har altså muligvis en indflydelse på udviklingen af seksuelt reproducerende arter.

AT KIGGE TILBAGE
Men det er altså endnu ikke helt bevist, at hun eksisterer. I en gennemgang af resultaterne i en ny artikel i tidsskriftet Trends in Ecology and Evolution, spekulerer populationsbiologerne Katrina A. Lythgoe og Andrew F. Read fra University of Edinburgh i England over muligheden for at bruge detaljerede genetiske analyser af snegl-fladorme vekselvirkninger til at finde en løsning.

Langtidskorrelationer og vekselvirkninger imellem bestemte gener hos både de haploide snegle og de diploide fladorme ville måske kunne hjælpe biologerne på vej. For at fange Dronningen skal man nemlig ikke fokusere på de resultater Dronningen måtte afstedkomme. Man må snarere gå i den modsatte retning og kigge tilbage i tiden ­ noget rosen i Carrolls eventyr altid har vidst:

Da Alice havde tabt den Røde Dronning ud af syne, spurgte hun rosen om, hvordan hun kunne fange hende.
  'Jeg ville råde dig til at gå den anden vej,' sagde rosen. Det gav ikke nogen mening for Alice, men efter kun sjældne og flygtige glimt af Dronningen i det fjerne, tænkte hun, at hun ville prøve planen, og denne gang ville hun gå i den modsatte retning. Det virkede strålende. Hun var ikke gået i mere end ét minut, før hun stod ansigt til ansigt med den Røde Dronning. 

0 comments:

There was an error in this gadget