BIOLOGI LIVETS UTVECKLING Del 1

I den här presentationen lär du dig: Olika förklaringar till att det finns så många olika livsformer på jorden idag (växter, djur och andra former av liv) Lite om hur vetenskapen tänker Vem Charles Darwin var och om en bok som han skrev

Möjliga förklaringar Sedan urminnes tider har människan försökt förklara var livet i alla dess former kommer ifrån. Tills för mindre än ett par hundra år sedan hämtade de flesta sina svar från religionen. Först på 1800 talet började vetenskapen komma fram med några andra svar, och då stod de i stark konflikt med kyrkan. Den konflikten fortsätter än i dag. I USA finns det t.ex. intensiva diskussioner om huruvida skolor skall tillåtas lära ut de vetenskapliga förklaringarna. Många kristna anser att bara bibelns skapelseberättelse skall läras ut. På de följande sidorna ska vi titta närmare på några förklaringar.

Religiösa förklaringar 1: Vikingarna Bors söner bar jätten Ymer till Ginnungagapets mitt och skapade värden av honom. Från hans blod gjorde de haven och sjöarna och från hans kött, jorden, från hans hår gjordes träd och från hans ben gjordes berg…..

Religiösa förklaringar 2: Kristendomen I begynnelsen skapade Gud himmel och jord… den fjärde dagen sade Gud: »Frambringe vattnet ett vimmel av levande varelser; flyge ock fåglar över jorden under himmelens fäste.

Religiösa förklaringar 3: Hinduism Då var ej vara eller icke-vara,      ej luftrum var, ej himmelen därovan.      Vad höljde allt? eller…var det någon förklaring??

Religiös förklaring 4: Australisk urinnevånare Fadern till alla andar sade till solmodern: “Moder, jag har arbete för dig. Gå ner på jorden och väck alla andar. Ge dem former”. Solmoderns gled ner till jorden, or varhelst hon vandrade började växter växa...

Vilken förklaring ska man välja? Hur vet man vad som är sant? Vad grundar sig de religiösa förklaringarna på egentligen? Hur tänker de egentligen? För att svara på den frågan måste vi jämföra religion och vetenskap.

Vetenskap heter vetenskap därför att den handlar om att VETA snarare än att TRO eller GISSA Religion handlar om TRO. Religion grundar inte sina uppfattningar på BEVIS. På vilket sätt skiljer sig sättet att tänka för religioner och vetenskap?

VETENSKAP/TRO JÄMFÖRELSE Vetenskap kräver BEVIS Om vetenskapen hittar nya bevis som strider mot sina idéer ändrar de idéerna Vetenskap grundas på observationer Vetenskap testar sina idéer med experiment Tro förlitar sig på tro Tro håller fast vid sina idéer oavsett vilka bevis som kommer fram Tro kräver inte observation – bara tillförlit till idéerna i tron Tro utför inte experiment.

Vetenskapshistoria När vetenskap först började (runt 2500 år sedan) tänkte vetenskapsmän och religion ungefär likadant Vetenskapsmän satt mest i ett hörn och tänkte – de gjorde inga experiment eller testade sina idéer Om idéerna verkade logiska så räckte det som förklaring

VETENSKAPEN UTVECKLAS Men för några hundra år sedan började vetenskapen att förändras. Man började nu att kräva BEVIS för sina idéer. Om en idé eller förklaring inte kunde BEVISAS började man tänka att den kanske var fel.

KONFLIKT Detta ledde ibland till konflikter mellan kyrka och vetenskap Kyrkan kunde till och med använda våld eller tortyr för att tysta andra åsikter eller bevis

GALILEO GALILEI Ett av de mest berömda exemplen på att kyrkan höll vid sin tro oavsett bevis på motsatsen är konflikten med vetenskapsmannen Galileo Galilei, som levde på 1500- 1600 talet. Han var en av de första som grundade sina idéer på BEVIS snarare än TRO. Han uppfann en förbättrad kikare, och kunde då se att jorden rörde sig runt solen snarare än tvärtom. Detta stred mot kyrkans uppfattning. Så vad gjorde kyrkan?

Kyrkan hotade Galileo med tortyr och dödsstraff Kyrkan hotade Galileo med tortyr och dödsstraff. Och under detta hot tvingades han ta tillbaks allt det han skrivit.

VETENSKAP OCH LIVETS UTVECKLING Fram till 1800-talet hade vetenskapen inte direkt stött på något som bevisade att skapelseberättelsen i bibeln var fel (de flesta i Europa trodde på bibelns förklaring, ända fram till 1800-talet) Men då började plötsligt ny information och nya observationer dyka upp Observationerna verkade inte stämma med bibelns berättelser Så vad var det som hände?

Nya upptäckter Man hittade fossil av djur som var utdöda

Nya metoder kom fram för att bestämma hur gamla fossilen var Ju djupare de låg, desto äldre var de MILJONTALS ÅR

Det visade sig att fossilen var miljontals år gamla, vilket inte stämde med bibeln som berättade att Gud skapat jorden för bara 6000 år sedan

Olika sorters djur och växter Man började nu undra hur det kom sig att det fanns så många olika sorters djur, och även många sorters utdöda djur (som t.ex dinosaurier) Slutligen kom en engelsk vetenskapsman fram med en idé om hur det kunde ha gått till Han hette…

CHARLES DARWIN

Resan till Galapagosöarna År 1831 reste Charles Darwin på en upptäcktsresa runt världen. Bland annat besökte han Galapagosöarna utanför Sydamerikas kust. På öarna gjorde han en intressant observation. Det fanns många olika finkar (en sorts fågel) på öarna. Han lade märke till att de hade olika form på näbbarna beroende på vilken ö de levde på, men var annars ganska lika

DARWINS FINKAR Varför hade de olika näbb på olika öar? Det fanns olika sorters mat på öarna, och finkarna hade den typ av näbb som passade bäst för att överleva på just den ön.

DARWINS ARBETE Darwin var känd för att vara mycket noggrann, och ganska långsam i sitt arbete. Han var dessutom rädd för vad kyrkan skulle säga. Det dröjde närmare 30 år innan han skrev ner sina slutsatser Så vad gjorde han under tiden?

Exempel på annat vetenskapligt arbete av Darwin Efter en längre tids observationer kunde Darwin dra slutsatsen att i 5000 kvadratmeter jord finns det…

53 737 maskar Ja, Darwin var mycket noggrann. Så när han skrev en bok om sina upptäckter på Galapagos ville han vara säker på att han inte slarvade. Så det tog närmare 30 år. Men sedan skrev han boken…

År 1859 kom boken äntligen ut År 1859 kom boken äntligen ut. Darwin gav den namnet ”Om arternas uppkomst”

På den tiden var det populärt med långa boktitlar På den tiden var det populärt med långa boktitlar. Bokens titel var egentligen: "The Origin of the Species by means of  Natural Selection  OR the preservation of the favoured races in the struggle for life" På svenska: ”Arternas uppkomst genom naturligt urval eller bevarandet av de bäst utrustade raserna i kampen om livet” I del 2 får du veta vad boken handlade om…Men först:

BIOLOGI LIVETS UTVECKLING DEL 2

I del 2 lär du dig om Vad som hände när Darwin gav ut sin bok Vad Darwins teori handlade om Hur arter utvecklas Bevis för Darwins idéer Om arter och hybrider

OM ARTERNAS UPPKOMST EN AV DE VIKTIGASTE BÖCKER SOM NÅGONSIN SKRIVITS I BIOLOGI ELLER VETENSKAP År 1859 utgav Charles Darwin boken ”Om arternas uppkomst” Det var förmodligen den viktigaste bok som någonsin skrivits i biologi, därför att den förklarade så mycket om livet och hur olika djur- och växtarter uppstått Och hur mottogs då denna bok av allmänheten?

I stället för beröm utsattes Darwin för kritik, både från kyrkan och allmänheten

Andra gjorde narr av honom, eller hotade honom…

Vad var det då som Darwin hade skrivit, som gjorde folk så upprörda Vad var det då som Darwin hade skrivit, som gjorde folk så upprörda? Darwins idéer kan sammanfattas i fyra punkter:

1. Det föds fler än det finns mat till

2. Egenskaper varierar (alla är inte lika)

3. De som är bäst anpassade till sin omgivning (bäst egenskaper) överlever. Detta kallas NATURLIGT URVAL ..fast det är inte alltid den mest aggressiva som är bäst anpassad

4. De som över- lever får föröka sig, och deras egenskaper förs vidare

Tillsammans kallas de 4 stegen för EVOLUTION, och Darwins idéer brukas kallas evolutionsteorin

ORDET EVOLUTION EVOLUTION: I ämnet biologi betyder ordet livets utveckling under många miljoner år I vanligt språk betyder evolution ”utveckling” – att något sakta förbättras eller förändras

Varför kallas det för en ”teori”? Är man inte säker på det? I vanligt språk betyder ”teori” ungefär en gissning – något som man inte har bevis för I vetenskap betyder teori något som man är väldigt säker på – en regel eller lag

Varför reagerade man så starkt mot Darwins idéer?

1. Han påstod att det var NATURLIGT URVAL som skapade arter, snarare än Gud

2. Han sade att liknande djur utvecklats från samma föregångare – t.ex. apor och människor hade gemensamt ursprung. Den tanken gillade man inte… ingen ville känna sig som en apa!!

Eller?

Finns det några bevis för evolution, eller några observationer att det faktiskt hänt?

1. Man har hittat skelett av tidigare former av människa, som visar att det funnits en mellanting mellan apor och människor för många tusen/flera miljoner år sedan.

2. Björkmätaren – ett nutida exempel på naturligt urval Björkmätaren är en sorts fjäril som finns i två utseenden: mörk eller ljus.

Eftersom björkar har vit stam åt fåglar upp de björkmätare som föddes svarta, så de vita var de enda som överlevde

Under 1800-talet började fabriker släppa ut en massa sot Under 1800-talet började fabriker släppa ut en massa sot. Då blev björkstammarna mörkare. Nu syntes de vita björkmätarna bättre, och blev uppätna av fåglarna. Kvar blev bara de svarta

3. Det finns kvar spår från tidigare skeden av evolutionen i nu levande djur. Man kan se tidigare stadier i utvecklingen på flera sätt i nu levande djur.

När foster utvecklas kan man se hur de genomgår tidigare stadier i evolutionen Fisk Salamander Sköldpadda Kyckling Gris Kalv Hare Människa

Ibland föds människor med rester från tidigare stadier kvar, t. ex Ibland föds människor med rester från tidigare stadier kvar, t.ex. svans

4. Man kan se att djur är släkt, för att skelettet har samma delar, och har bara fått olika storlek i olika djur när de anpassat sig till miljön Människa Katt Val Fladdermus

5. Det finns exempel på hur arter anpassat sig till en ny miljö. T. ex 5. Det finns exempel på hur arter anpassat sig till en ny miljö. T.ex. fiskar som lever i grottor, och efter många tusen/miljoner år inte längre har ögon. Dessa fiskar räknas då som en ny ART, och kan inte längre para sig med sina ”släktingar” med ögon.

Darwins bok heter ”Om arternas uppkomst…” Vad menas med en art?

ARTER Om en organism anpassar till en ny omgivning blir den lite efter lite annorlunda än den var tidigare Om den blir så annorlunda att den inte längre kan få barn med det djur den kom ifrån säger man att en ny art uppkommit

Ord: Art Om två individer kan få barn och barnbarn tillsammans säger man att de är samma art (om man pratar om blommor eller svampar säger man ju inte ”barn”, men samma princip gäller ändå)

Räcker det inte att de kan få barn? Nej, ibland kan djur som tillhör olika arter fortfarande få barn (om de är tillräckligt lika), men de kan inte få barnbarn. Det kallas då en HYBRID. Det finns många exempel på detta.

Ord: HYBRID Ett djur eller växt där två olika arter fått ”barn” tillsammans (men de kan inte få barnbarn)

Några exempel på hybrider

Mulåsna Korsning mellan häst och åsna. Mulåsnor kan inte få barn med varandra, därför räknas häst och åsna som två olika arter

Liger Korsning mellan lejon och tiger. En liger blir nästan dubbelt så stor som ett lejon!

Ligrar kan inte få barn tillsammans – ligern är en hybrid

Ett till exempel på naturligt urval

Gröna skalbaggar borta. Bara bruna kvar Naturligt urval Mmm! Gröna skalbaggar, Vår favorit! I början finns både gröna och bruna skalbaggar. De gröna skalbaggarna är kråkornas favoritmat. Så efter en tid finns bara bruna kvar. Generationer senare Generationer senare Gröna skalbaggar borta. Bara bruna kvar

BIOLOGI LIVETS UTVECKLING DEL 3 I den här delen lär du dig om Lite om hur celler fungerar Vad en mutation är Hur utvecklingen egentligen går till Hur man kan använda kunskapen om arternas utveckling

Hur går utvecklingen egentligen till? Darwin beskrev fyra steg, men han förklarade aldrig hur det egentligen går till att egenskaper förändras och förs vidare För att förstå det måste man veta vad en cell är och hur den fungerar. Den kunskapen fanns inte på Darwins tid.

Ordet cell betyder egentligen ”rum” På 1600-talet tittade den engelske vetenskapsmannen Robert Hooke på en mycket tunn skiva kork i ett mikroskop (kork är bark från en sorts ek). Han observerade att det såg ut som små ”rum”. Han kallade dem för ”celler”, och därifrån kommer ordet. Hookes mikroskop

Bild på kork från Hookes mikroskop celler

Fortsatt forskning visade att allting levande består av celler

Celler är så små att vi inte kan se dem I ett tändstickshuvud skulle det få plats med ungefär 20 miljoner celler! 20 000 000 celler För att bygga en tumme behövs ungefär 24 miljarder celler. 24 000 000 000 celler

En cell har flera mindre delar inuti. I mitten finns cellkärnan

I cellkärnan finns små ”trådar” I cellkärnan finns små ”trådar”. De är så små att de bara syns i speciella mikroskop. De kallas KROMOSOMER Kromosomer

Kromosomerna i sin tur består av ännu mindre delar Kromosomerna i sin tur består av ännu mindre delar. En lång hopvecklad spiral som kallas DNA

Här är en till bild på hur det ser ut Cell Cellkärna Kromosom DNA

DNA ÄR BYGGT SOM EN VRIDEN REPSTEGE

Stegen i trappan byggs av fyra olika slags ämnen (bara 4, inte fler) Stegen i trappan byggs av fyra olika slags ämnen (bara 4, inte fler). Namnen på de fyra ämnena förkortas A, G, C och T A C G T Här visas ämnena i stegen i 4 olika färger

A, G, C och T bildar ett slags alfabet A, G, C och T bildar ett slags alfabet. Deras ordningsfölj längs DNA-repstegen bildar korta ”ord”. Om man klättrar uppför stegen kan orden läsas och bilda ”meningar” – en sorts kod.

VAD ÄR BUDSKAPET I DNA TILL FÖR?

DNA BESTÄMMER HUR VI SER UT

DNA bestämmer: Hur vår kropp ser ut Vilken art vi är Alla våra fysiska egenskaper Kort sagt ALLT OM HUR VÅR KROPP BYGGS bestäms av DNA

DNA-KODEN FINNS INBYGGD I VARENDA CELL I HELA VÅR KROPP I t.ex tummen finns koden då skriven ungefär 24 miljarder gånger!

Med speciella apparater kan koden läsas av bokstav för bokstav

Sammanlagt finns det ungefär tre miljarder DNA-bokstäver i en mänsklig cell Om man skulle skriva ner hela texten skulle med motsvara 100 hyllmeter med telefonkataloger

Det finns små skillnader i DNA hos människor – precis som fingeravtryck alltid är olika Därför använder polisen DNA för att identifiera brottslingar

Det räcker med så lite som ett hårstrå för att kunna se vem DNA:t kommer ifrån

När en levande varelse fortplantar sig kopieras DNA till nästa generation, så att egenskaperna lever vidare (en människas barn blir t.ex. alltid en människa)

MUTATION Ibland blir det lite fel med kopieringen. Det kallas MUTATION Då kan avkomman vara lite annorlunda Resultatet blir då oftast en försämring

Ibland blir det extra DNA i kopian Om en människa får en extra kromosom nummer 21 uppstår t.ex. något som heter Down’s syndrom, eller mongolism. I bilder ser man 3 i stället för 2 kromosom 21

Down’s syndrom drabbar ungefär ett av 600 barn som föds, och är den vanligaste mänskliga mutationen.

Mutationer är inte alltid dåliga Ibland kan en mutation göra att det blir en förbättring i stället för en försämring

Fast knappast så dramatiskt som man visar i film… Normalt handlar det bara om små små förändringar över en lång tid – det tar tusentals eller miljontals år

Som med Darwins finkar på Galapagos

Eller utvecklingen till Homo Sapiens från Homo Habilis, som tog ungefär 3 miljoner år

Mer om mutationer Mutationer sker helt slumpmässigt i naturen – det är sällan de leder till någon förbättring Även om det blivit en förbättring finns det ingen garanti att just den individen överlever Om processen styrs medvetet kan den därför gå fortare. Människan har utnyttjat detta Hur använder människan mutationer till sin fördel?

Alla våra sädesslag var tidigare grässorter som växte vilt

HUR MAN GÖR VETE AV GRÄS I en samling gräs hittar man det som har störst frön Man sår dessa frön Man tittar vilka av de nya gräsplantorna som har störst frön Man sparar dessa frön och sår nytt gräs Efter många år (några tusen) har gräset förändrats och vi har nu vete

Hundar har också utvecklats av människan – de finns inte i naturen.

Golden Retreiver Schäfer Varg Cocker spaniel Tax Chihuahua

Hur man skapar hundar Man fångar några vargar De som är tamast låter man få ungar Av de ungarna väljer man de tamaste och låter dem få ungar Man fortsätter i många generationer på samma sätt Till sist har man fått fram en hund

Andra sätt att styra DNA Nuförtiden kan man styra DNA genom att ta en liten bit från en art och sätta in i en annan Det kallas genmodifiering Det är ganska begränsat hur mycket man kan göra Det går till exempel inte att…

…blanda en människa och en hund

Eller en människa och en motorcykel

Men man har till exempel kunnat sätta in DNA från bakterier i tomater och därigenom fått dem att vara motståndskraftiga mot insektsangrepp

Genmodifierad mat är under mycket diskussion – många tycker det är fel, för man vet inte exakt vad farorna skulle kunna vara Genmodifierade arter kan dessutom konkurrera ut de naturligt förekommande arterna Vi har nu kommit till en punkt där människan kanske snart kan skapa helt nya livsformer. Från att ha trott att Gud gjorde allt, kan vi kanske snart själva göra det!

SAMMANFATTNING Vi kan dela in vår förståelse av livets utveckling i tre perioder: Religiös tro – Gud skapade allt precis som det nu är för ungefär 6000 år sedan Darwin förklarar hur livets utvecklas – men vi vet inte exakt hur det går till på cellnivå Modern forskning. Vi vet ur det går till i cellen, och vi kan till och med skapa nya former själva

FRÅGOR OCH DISKUSSION Diskussionen om Guds roll i formandet av livet pågår fortfarande. Vad tror du? Är det bra att människan skapar nya livsformer – genmodifierad mat t.ex.? Hur ska man i så fall styra den forskningen? Finns det några gränser?

Och slutligen: Hur tror du människan kommer att utvecklas i framtiden?