Giraffen, der fik en lang næse

”Det er løgn!” Det var min første reaktion, da jeg læste Karsten Pultz’ artikel i fredags om, at man gudhjælpemig fortæller vores folkeskoleelever, at giraffen fik sin lange hals gennem evolution bare ved at strække halsen nok gennem mange generationer.

”Hvem i alverden skriver skolernes biologibøger?” var min næste tanke. ”Hvorfor har de ikke henvendt sig til professionelle biologer, der faktisk kan deres biologi?”

Men det er måske det virkelige problem. Specielt professionelle biologer kan finde på at sige de mest fjollede og uvidenskabelige ting, når det kommer til evolution. Måske er problemet, at man skal bekende sig til naturlig evolution, hvis man overhovedet vil gøre sig håb om at have en indkomst som biolog. Er det derfor, de fortæller røverhistorier som den om giraffens lange hals i stedet for bare at indrømme, at den moderne biologi egentligt intet kan sige om, hvorfor giraffer har lange halse?

”Men hvad er problemet med girafhistorien?” vil nogle sikkert spørge. Karsten forklarede allerede nogle af problemerne. Lad mig opridse et par stykker mere for klarhedens skyld.

1. Videnskab handler om det, vi kan observere. Men ingen har nogensinde observeret giraffer udvikle en lang hals. Det eneste sted, hvor vi med sikkerhed ved, at det er foregået, er inde i hovedet på nogle evolutionsbiologer. Ingen steder i virkelighedens verden er det blevet observeret.
2. Fossilfundene er heller ikke til nogen hjælp for girafhistorien. Ikke blot i giraffens tilfælde, men overalt imellem alle arter er der en paradoksal mangel på overgangsformer imellem de forskellige arter. Det var en af Darwins store hovedpiner, og det fortsætter det med at være for Darwins moderne tilhængere.
3. Det er slet ikke så ligetil at udvikle lange halse. For eksempel kræver det et meget højt blodtryk og et meget kraftigt hjerte at pumpe blodet helt op til hovedet, meget mere end hos andre dyr. Samtidig med en længere hals skal der altså udvikles et meget kraftigere hjerte, ellers er det ingen overlevelsesfordel at have en lang hals.
4. Når giraffen skal drikke, føres hovedet pludselig fra toppen helt ned til en vandoverflade, hvilket lægger et voldsomt tryk på blodkarrene i hovedet. Altså skal der også udvikles meget stærkere blodårer og –vener samtidig med udviklingen af den lange hals og det kraftigere hjerte. Sagt med andre ord er det ikke bare halsen, der skal forlænges. Mange andre anatomiske ændringer er nødt til at ske samtidigt.
5. Det er tvivlsomt, hvad overlevelsesfordelen overhovedet skulle være ved en længere hals. Jo, giraffen kan sikkert nå noget, som ingen andre kan spise, men til gengæld er en giraf så meget mere sårbar, når den skal drikke. Den er nødt til at stå i en meget akavet stilling med udskrævende ben, hvor den er temmelig forsvarsløs over for for eksempel en løve, der springer på den. Og hvis det var så stor en fordel at have en lang hals, hvorfor var det så kun giraffen, der udviklede den, og ikke alle de andre græs- og løvædende dyr?

Historien om giraffens lange hals tilskrives normalt Lamarck (1744-1829), der et par generationer før Darwin også havde foreslået en teori om naturlig evolution som forklaring på livets opståen og mangfoldighed. I dag er Lamarck mest husket for ”pangenese”, ideen om, at egenskaber, som ændres gennem livet hos individer, overføres ved arv til afkommet. Et af hans eksempel på dette er netop urgiraffen, der gennem hele livet strakte halsen for at nå blade højere oppe. Derved fik den ikke bare en længere hals, men dens lange hals videreførtes til næste generation, så dens kalve også fødtes med længere halse.

Desværre foregår foregår arvelighed ikke sådan i biologiens virkelige verden. Vi kan gå til vægtløftning og få muskler af stål, men vores børn fødes ikke med større muskler af den grund. I nogle kulturer forøger kvinder deres skønhed ved at hænge vægte i deres læber og øreflipper for at gøre dem større, men deres døtre fødes ikke med større læber og øreflipper end piger andre steder i verden. Hvis jeg flyttede til et af Sydens lande og blev flot solbrændt i stedet for at være den blege svækling, jeg nu er, ville jeg ikke få børn med mørkere hudfarve.

På samme måde er det heller ikke sandt, som Darwin mente det (for Darwin troede også på pangenese og var i den forstand faktisk lamarckist), at køer får større yvere, når de malkes, og giver dette træk videre til deres kalve, eller at en art, der udsættes for kulde, udvikler pels, fedtlag og et højere stofskifte og tilføjer disse træk til artens arvemasse og viderefører dem til deres afkom. Hverken miljø eller naturlig selektion skaber nye træk. Den naturlige selektion eliminerer blot de individer, der ikke allerede har de gunstige træk.

Teorien om pangenese så sit endeligt, da Gregor Mendels arvelighedsforskning blev kendt. Mendel (1822–1884) var en østrigsk augustinermunk, der lavede omfattende krydsningsforsøg med planter og bemærkede, hvordan deres træk blev videreført fra den ene generation til den næste. Særlig velkendt er hans forsøg med ærteplanter.

Mendels eksperimenter viste alt andet end den evolution, Darwin forestillede sig. Mendel observerede ingen arvelighedsforandringer i arter over generationerne. I 1866, kun syv år efter at Darwin havde udgivet sin bog, offentliggjorde Mendel Versuchen Über Phlanzen-Hybriden (’Forsøg med plantehybrider’),[i] hvori han introducerede “lovene om konstante elementer.” Ordet “konstant” forekom 67 gange på afhandlingens 40 sider – “konstante træk”, “konstant afkom”, “konstante kombinationer”, “konstante former”, “konstant lov”, “en konstant art” osv. Mendel sluttede, at arvelighed er forbundet med en videreførelse af konstante faktorer, der afgør en organismes træk. Selv om disse faktorer kan blandes og sammensættes under formeringen, forbliver de adskilte og uforandrede fra generation til generation.

Mendels forskning førte til en afvisning af Darwins teori, sådan som han havde fremsat den, og ledte til udviklingen af neo-darwinisme. Ifølge Darwins oprindelige teori opstod arternes nye træk hovedsageligt gennem pangenese. Mendel viste, at den mekanisme ikke eksisterer. Neo-darwinisme foreslår derfor i stedet, at tilfældige genetiske mutationer, der derefter sies af den naturlige selektion, er kilden til arternes nye træk og det, der driver evolutionen fremad.

Dette sætter også girafhistorien i perspektiv, for spørgsmålet er netop, hvilken mekanisme skulle have drevet giraffer til at udvikle lange halse. Blot fordi en giraf er god til at strække halsen, giver som sagt ikke arten en længere hals. Så hvad med neo-darwinismens forslag om genetiske mutationer? Svaret er, at den mekanisme er meget usandsynlig. De nødvendige tilfældige mutationer sker ikke, blot fordi lange halse er fordelagtige på et givet tidspunkt. Siden mutationerne er tilfældige, kan de forekomme eller ikke, og sandsynligvis vil de ikke forekomme på det tidspunkt, hvor de har den bedste chance for at være til nytte, for chancen for, at hver eneste af de nødvendige mutationer, der skal til for at opnå en bestemt egenskab, overhovedet sker, er forsvindende lille.

Læg dertil, at der ikke bare skal én mutation til ad gangen, men flere på samme tid (en længere hals kræver som nævnt samtidig udvikling af bl.a. et kraftigere hjerte og stærkere blodkar), og hele historien fremstår som det, den egentlig blot er: en god historie.

Tilfældig gradvis evolution virker altså ikke som en sandsynlig vej for en giraf til at få en længere hals. Det eneste, den ville få ud af det, er nok bare en lang næse.

***

[i] Versuche über Pflanzen-Hybriden, Gregor Johann Mendel, først udgivet af Verh. Naturforsch. Ver. Brünn 4: 3–47 i 1866. Findes på Internetttet på engelsk på http://www.mendelweb.org/Mendel.html.

Giraf-illustration: Af Fir0002 – Eget arbejde, GFDL 1.2, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1438280.