Tema

Vedertagna teorier om evolutionen kan vara fel

Hur uppstår egentligen de storskaliga mönstren i evolutionen? Nu hävdar forskare att ett slags statistisk bias gör att vi oundvikligen ser det förflutna ur vår nutida synvinkel, vilket även skulle gälla för många evolutionära mönster. Därmed kanske vi inte kan dra slutsatser om vad som faktiskt orsakat de enorma förändringarna i livets mångfald genom årmiljonerna.

Livets mångfald uppvisar några slående mönster genom tiderna. Exempelvis dyker djuren upp som fossil för ungefär 550 miljoner år sedan och diversifierades starkt i den så kallade kambriska explosionen. Många grupper av organismer tycks uppstå på detta sätt, men därefter förefaller diversifieringen och de anatomiska förändringarna gå långsammare. Sådana mönster kan iakttas i fossilhistorien och även när man rekonstruerar livets mångfald i det förflutna genom att studera hur nutida organismer är besläktade, och de har väckt livlig debatt.

Skenbara evolutionära mönster
Är organismer mer evolutionärt flexibla när de först utvecklas? Eller blir ekosystemen ”fullsatta” vartefter fler arter utvecklas, så att utrymmet att diversifieras krymper med tiden? I sin nya artikel framlägger Graham Budd, Uppsala universitet, och Richard Mann, University of Leeds, den utmanande teorin att de evolutionära mönstren mestadels är skenbara, och att vi skulle kunna se dem även om den evolutionära förändringen i genomsnitt höll samma hastighet över tiden.

Biologer och paleontologer använder statistiska modeller av en typ som kallas ”födelse- och dödsprocesser” för att undersöka hur slumpmässiga händelser bakom artbildning och utdöende ger upphov till diversitetsmönster. Precis som man kan kasta en tärning fem gånger och få fem sexor eller inga, är utfallet av dessa slumpmodeller mycket varierande.

Mindre inverkan av statistiska växlingar
Dessa statistiska växlingar är särskilt viktiga för hur en grupp uppstår när det bara finns några få arter. Det visar sig att de enda grupper som överlever denna första period är de som råkar diversifiera sig snabbt – alla andra dör ut. Eftersom det är just dessa grupper som utvecklas vidare till de stora framgångsrika grupper vi känner till idag, så innebär det att de troligen har uppvisat en hastig diversifiering vid sin tillblivelse – men bara därför att de utgör en speciell delmängd av alla grupper. Statistiska växlingar har betydligt mindre inverkan när grupperna är diversifierade senare i sin historia, och därigenom förefaller deras utvecklingstakt sjunka till det allmänna genomsnittet.

Sammanfattningsvis är de mönster som vi upptäcker när vi analyserar sådana grupper inte något som utmärker evolutionen i allmänhet, utan ett märkligt bias som uppstår genom att vi bara studerar grupper som vi redan känner till som framgångsrika. Detta bias kan kallas ”the push of the past” (”det tidigares tryck”) och har varit känt i ungefär 25 år, men i forskningen har man nästan helt bortsett från effekten eftersom den troligen har ansetts obetydlig.

Stark biaseffekt
Graham Budd och Richard Mann visar emellertid att biaseffekten är mycket stark och faktiskt kan förklara mycket av den variation vi ser i mångfalden i det förflutna, särskilt när den kombineras med effekten av massutdöenden av det slag som utplånade dinosaurierna för 66 miljoner år sedan. Eftersom mönstren som uppstår är ett ofrånkomligt drag hos de grupper som vi nu har möjlighet att studera, så kan vi inte fastställa någon specifik orsak bakom dem: De uppstår helt enkelt genom statistisk fluktuation.

”Det tidigares tryck” är ett exempel på ett mer övergripande mönster som kallas överlevarbias och som finns på många av livets områden, till exempel när företag bildas, inom finansväsen och i historieforskning. I samtliga fall kan helt felaktiga slutsatser dras om man inte är medveten om överlevarbias. Graham Budd och Richard Mann hävdar att hela livets historia inte är immun mot sådana effekter, och att många hävdvunna förklaringar till att livets mångfald förändras genom tiderna kan behöva omprövas – en ståndpunkt som säkerligen kommer att visa sig kontroversiell.

Kontakt:
Graham Budd, professor i paleobiologi vid institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet, Graham.Budd@pal.uu.se, 018-471 2762

Artikeln:
Graham E. Budd, Richard P. Mann (2018) History is written by the victors: The effect of the push of the past on the fossil record, Evolution

Läs också

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Vedertagna teorier om evolutionen kan vara fel

 lästid ~ 3 min