Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Kjetil Lysne Voje jobber med å finne ut hvordan evolusjon egentlig foregår. Her viser han objekter i Naturhistorisk museums samlinger.
Kjetil Lysne Voje jobber med å finne ut hvordan evolusjon egentlig foregår. Her viser han objekter i Naturhistorisk museums samlinger.

Gamle disketter med informasjon om fossiler kan gi nye svar om evolusjon 

Darwin skrev om evolusjon i 1859, men fremdeles er det mange ubesvarte spørsmål. Noen av svarene kan ligge gjemt på gamle disketter og harddisker i skuffer og skap hos pensjonerte forskere.

Å samle data om hvordan enkeltarter endrer seg over tid, er tidkrevende.

Mikroevolusjon, små forandringer som skjer i en art hele tiden, er lett å undersøke over et kort tidsrom. Det er mye mer krevende å forske på de store tidsskalaene – hundre tusen år og mer. Et menneskeliv er kort i forhold til disse tidsskalaene.

Studier av fossiler kan gi informasjon om hvordan enkeltarter endrer seg over tidsrom som kun strekker seg ut over noen håndfull generasjoner.

Her benytter forskerne såkalte tidsserier der de måler og registrerer forandringer over bestemte like tidsintervaller. 

Fant data hos pensjonerte forskere

Men det er ikke enkelt å få gode tidsserier om hvordan enkeltarter endrer seg over tid i det fossile materialet. Å finne fossiler kan være krevende, og det kan være dårlig kvalitet på dem. Det kan være vanskelig å identifisere arten, og det kan være få eksemplarer å vise til.

Nå og da publiseres det tidsserier av fossiler i vitenskapelige tidsskrifter. Men mange publiserte tidsserier er gamle, og rådataene er ikke lett tilgjengelig. 

Da forsker Kjetil Lysne Voje ved Naturhistorisk museum ville samle slike tidsserier i en database, fant han ut at mange av dataene finnes – på kjellere og loft hos pensjonerte forskere.

– Forskerne deler gjerne råmaterialet bak tidsseriene. Men ettersom mye av dataene er lagret på gamle disketter, er det ikke alltid at de virker lengre. Vi er antagelig litt sent ute med å samle dataene allerede, konstaterer han.

Verdifulle rådata kan være kastet eller ryddet i forbindelse med at forskere har gått av med pensjon.

– Men vi finner fortsatt noe gull, forsikrer han.

Gjør som Asbjørnsen og Moe 

Voje samarbeider med amerikanske forskere om å samle så mange tidsserier som mulig som viser hvordan enkeltarter endrer seg over tid.

– En viktig del av evolusjonsbiologien handler om å forstå hvordan arters fysiske egenskaper endres over tid. Vår database er den første organiseringen av data på denne type endring over ulike tidsrom, sier Voje. 

Tanken er å gjøre det enklere å teste hypoteser om evolusjon. Om tjue år er det ikke sikkert det vil være mulig å få tak i tidsseriene som pensjonerte forskere fremdeles kan lete fram rådataene til på loft og i arkiver. 

Derfor prøver de å få samlet så mye som mulig mens dataene ennå finnes. Slik som Asbjørnsen og Moe samlet norske sagn og folkeeventyr mens det ennå var mulig, må Voje og hans kolleger få tak i evolusjonsseriene mens de ennå er tilgjengelige.

De evolusjonære tidsseriene som Voje samler på, er stort sett basert på informasjon som finnes i det fossile materialet. 

Fossiler er rester etter tidligere livsformer, men ikke alle aspekter av en organisme kan måles like lett fra fossiler. 

Tenner, skall eller skjelett-deler finnes det en del av. Andre egenskaper ved artene, som for eksempel fargen på fjær hos fugl, er det ganske vanskelig å si noe om. Tidsserien må være fra samme art og helst over lang tid.

En haitann kan vise en evolusjonær linje. Denne er å finne i den vitenskapelige samlingen til Smithsonian Institution National Museum of Natural History.
En haitann kan vise en evolusjonær linje. Denne er å finne i den vitenskapelige samlingen til Smithsonian Institution National Museum of Natural History.

– Mange fossiler er av en kvalitet som gjør det vanskelig med presise målinger av de fysiske egenskapene vi ønsker å studere, forklarer han. Det er mye som skal klaffe for å få gode data fra enkeltarter.

Så langt har de samlet om lag 600 tidsserier. Den lengste av disse strekker seg over 10 millioner år, mens den korteste er 40 år.

Evolusjonens svarte boks

– Vi håper vi kan lære noe nytt om hvordan arter endrer seg eller ikke endrer seg. Og vi håper å se om vi kan koble små endringer, såkalt mikroevolusjon, til de større endringene og dannelsen av nye arter, forklarer han.

Det er gjort mye forskning på mikroevolusjon som er små endringer som skjer hele tiden. Men hva skjer når nye arter dannes? Skjer det plutselig, eller skjer også dette gradvis?

– Vi prøver å samle informasjon om hvordan evolusjon foregår over tidsrom der detaljerte evolusjonære endringer sjelden observeres av forskere. Det jeg ofte kaller «den evolusjonære svarte boksen», forklarer Voje.

Selv om arter endrer seg litt hele tiden, ser de vanligvis ganske like ut etter tusen år, eller ti tusen år. Når det har gått hundre tusen år, kan det likevel være snakk om at den opprinnelige arten ser helt annerledes ut. 

Da har det skjedd noe, men hva? Og når? Og hvorfor?

Verdifulle borekjerner

– Et av de beste stedene å finne data på hvordan enkeltarter endrer seg over tid, er fra borekjerner, forklarer Voje.

Fossilene i borekjerner, som ofte kommer fra geologiske undersøkelser av havbunnen, inneholder ofte mikrofossiler. Dette er ørsmå fossiler av livsformer som lever i havet. 

En type art som ofte er å finne er såkalte kalkflagellater. Det er mikroalger som lager skall av kalsiumkarbonat. Over tid akkumuleres skall fra de døde algene på havbunnen. Det kan bli til verdifulle data over hvordan slike arter endret seg over hundretusener til millioner av år.

Her er et utvalg av ulike kalkflagellater.
Her er et utvalg av ulike kalkflagellater.

– Borekjerner gir noen av de fineste tidsseriene vi har, sier Voje.

Enkelte forskere er ekstremt dedikerte

En av de korteste tidsseriene i databasen har en spesiell historie. Selv om tidsserien er en av de korteste i tid, er det likevel snakk om 40 generasjoner.

– Det var et ektepar som målte egenskaper hos spurver på Galapagos hvert år i 40 år. De begynte med dette på 1970-tallet, forteller Voje. 

Ekteparet Grant satte opp en base på en karrig øy noen uker hvert eneste år. Der satte de opp et fangstnett for fugl og målte egenskaper på fugler som de fanget i nettet sitt, som for eksempel nebbstørrelse.

– Dette er unike data. Det viser en ekstrem dedikasjon å samle denne informasjonen. Det er 40 år med observasjoner av samme populasjon. I disse dataene ser vi at noen år skjer det lite endring, mens andre år skjer det mye.

– Hva får arter til å bli til nye arter?

– Det har ofte blitt antatt at når en art først oppstår, endrer den seg lite, men vet vi egentlig dette, undrer Voje.

Han håper at det blir mulig å teste hypoteser om evolusjon med den nye databasen. For å gjøre dette enklere har han også utviklet et statistisk modelleringsverktøy.

– Jeg har laget en program som inneholder ulike statistikkmodeller, forklarer han.

Programmet kan sammenlikne ulike modeller for hvordan evolusjonen skjer og undersøke hvilke modeller som best forklarer den evolusjonen som har skjedd i tidsseriedataene. Det er også mulig å teste hvorvidt ulike miljø eller klimavariabler kan være grunnen til at artene endrer seg.

Database-verktøyet er i en testfase. Målet er å gjøre alle tidsseriene åpent tilgjengelige og søkbare på internett for alle som er interessert. Det er også lagt opp til at forskere skal kunne bidra med å legge inn data i databasen slik at det blir flere tilgjengelige tidsserier. Når alt er klart, håper han at så mange forskere som mulig vil bruke databasen.

Referanser:

Kjetil L. Voje mfl.: Evolution of static allometry and constraint on evolutionary allometry in a fossil stickleback. Journal of Evolutionary Biology, 2022.
Doi: 10.1111/jeb.13984.

Alan Love mfl.: Evolvability in the fossil record. Paleobiology, 2021.
Doi: 10.1017/pab.2021.36.

Powered by Labrador CMS