Mens vi venter på en god mutation

Mennesket som art har tilsyneladende været snydeheldig i evolutionens store lotteri. Vi havde nemlig i den grad statistikken imod os, da vi ”vandt” de genetiske egenskaber, som satte os i stand til at erobre kloden. De andre menneskeaber havde langt bedre chancer for at tilpasse sig.

Af Peter F. Gammelby

Det svarer lidt til at spille Lotto: Jo flere rækker, man køber, jo større er chancen for den store gevinst. I evolutionen handler det blot ikke om at købe lodder – her er det individerne selv, som er lottokuponer.

Jo flere individer, der er i en bestand, jo større er chancen for, at der hos et af dem opstår en ekstraordinært god mutation. En mutation, som giver det pågældende individ en så fordelagtig egenskab, at den meget hurtigt spredes til resten af bestanden.

Det kunne f.eks. være de mutationer, som gav flere folkeslag den egenskab, at de kunne tåle at drikke mælk som voksne, og de mutationer, som gav europæere lysere hudfarve.

Sådanne mutationer spreder sig gennem hvad genforskere kalder selective sweeps. Og dem har der ikke været mange af gennem menneskets udvikling. Dertil har menneskeslægten frem til for ca 50.000 år siden bestået af for få individer, viser forskning fra Aarhus Universitet.

Gennem hundredtusinder af år gik menneskeslægtens udvikling meget langsommere end de store abers. Der var ganske enkelt for få mennesker til, at de supergode mutationer kunne opstå. Her er arterne fordelt efter, hvor mange individer, der var af dem, hvor meget deres arvemasse er påvirket af naturlig selektion - og altså hvor mange selective sweeps, de har været igennem: Orangutang (th) har flest, fulgt af gorilla, chimpanse og mennesket. Grafik: AU

Meget langsom tilpasning

Et forskerhold fra Center for Bioinformatik (BiRC) på Aarhus Universitet har vist, at naturlig selektion hyppigere spreder nye fordelagtige mutationer i arter med mange individer.

Forskerne har sammenlignet genomer fra mennesker og de store abearter og fundet de steder i DNA’et, hvor selective sweeps har fjernet variationer i genomet. Analysen viser, at mennesket i perioden mellem en million og 50.000 år siden har været meget langsommere til at tilpasse sig miljøet, end orangutanger, gorillaer og chimpanser har.

Den linje, der udviklede sig til homo sapiens, havde nemlig betydeligt færre individer end den, der blev til orangutanger, gorillaer og chimpanser.

Spildte mutationer

Når der skal mange individer til, er det fordi de fleste gavnlige mutationer går til spilde i evolutionens store sammenhæng.

Hvert menneske fødes med ca. 100 nye mutationer, men disse mutationer kan opstå tre milliarder forskellige steder i DNA’et. Så for at en mutation skal ramme et bestemt sted på DNA’et – som f.eks. regulerer, om man er resistent over for et bestemt patogen – skal der statistisk set være tre millioner mennesker at mutere på, så at sige.

”Læg dertil, at hvis en mutation giver en person 1 pct. øget chance for overlevelse, er der kun 2 pct. chance for, at vedkommende giver den videre til sine børn. Han eller hun kan dø af noget andet, eller bare ikke få børn. Så taler vi om, at der skal 150 mio. mennesker til,” forklarer professor Mikkel Heide Schierup fra BiRC.

Selv om kun ganske få mutationer skaber selective sweeps, er det ikke ensbetydende med, at hele resten af de gavnlige mutationer er nitter i lotteriet. Der sker også mutationer, som er særdeles gavnlige, men som ikke spredes nær så hurtigt. Som et eksempel peger Mikkel Heide Schierup på, at der er mennesker, som er immune for HIV.

Ventetiden betyder noget

Forskernes resultater, som er offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) viser, at ventetiden på mutationer betyder noget.

”En gang var der kun et par hundrede tusinde mennesker på Jorden. Men i dag er vi seks milliarder mennesker, så vi skal statistisk set kun vente en titusindedel så lang tid på en supergod mutation, som vores fjerne forfædre skulle,” fortæller Mikkel Heide Schierup.

Og han tilføjer:

”Til gengæld er der i dag så få individer tilbage af f.eks. orangutanger, at de skal vente længe på en god mutation. Dermed er der større risiko for, at noget vælter den population.”