Växtvärk över 24 miljoner generationer

För däggdjur tar det mycket längre tid att utveckla en stor kropp än det gör att krympa.

7 februari 2012 av Ker Than, National Geographic News

En del däggdjur behöver i runda tal 24 miljoner generationer för att gå från musstorlek till elefantstorlek, visar en ny evolutionsundersökning.

Utifrån fossila såväl som levande prover har forskare beräknat tillväxttakten för 28 olika däggdjursgrupper under de senaste 65 miljoner åren. De fann att det tar längre tid för däggdjur att bli stora än att bli små.

Forskarna upptäckte att det tar minst 1,6 miljoner generationer för däggdjur att bli 100 gånger större, omkring fem miljoner generationer att bli 1000 gånger större och omkring 10 miljoner generationer att bli 5000 gånger större.

Hästar och noshörningar utvecklades snabbast

För landlevande däggdjurs vidkommande var det uddatåiga hovdjur som hästar och noshörningar som uppvisade de snabbaste tillväxttakterna. Märkligt nog var det primater som hade långsammast tillväxttakt bland de undersökta däggdjuren.

”Det är lite av en gåta”, säger ledaren för undersökningen, Alistair Evans, som är utvecklingsbiolog vid Monash University i Australien.

”Det är mycket svårare att göra en stor primat än det är att göra en stor noshörning eller en elefant ... Det kan det finnas många skäl till, men uppenbarligen är det mycket svårt att förbli primat och samtidigt bli stor.”

Bland alla däggdjur hade den grupp som omfattar valar och delfiner upplevt den snabbaste ökningen av kroppsstorleken och behövde bara omkring tre miljoner generationer för att bli 1000 gånger större.

Enligt Alistair Evans och hans kolleger kan skillnaden bero på att havsdäggdjurens kroppsvikt bärs upp av vatten, vilket gör det mindre krävande att växa sig större där än på land.

Det är färre faktorer som begränsar ett havslevande däggdjurs tillväxt. Utan vattnets lyftkraft skulle en vals inre organ till exempel krossas av dess egen vikt.

Däggdjur krymper snabbare än de växer

Undersökningen avslöjade dessutom att däggdjur krymper upp till 30 gånger snabbare än de ökar i storlek.

”Det är tämligen överraskande att det är så stor skillnad mellan krympnings- och växttakten”, säger Alistair Evans, vars undersökning publiceras denna vecka i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.

Det kan finnas två huvudskäl till den snabba krympningen, säger forskarna. För det första kräver en ökad kroppsstorlek en massa förändringar i skelett och muskler, när de ska bära den ökade vikten, säger en av artikelns medförfattare, James Brown vid University of New Mexico i USA.

”När en organism blir större, stöter den på olika designmässiga begränsningar”, säger James Brown.

”Det kräver uppfinningsrikedom att övervinna dessa problem. Det kräver nya gener och ett nytt sätt att läsa utvecklingsprogrammet på.”

För det andra, säger Alistair Evans, måste alla däggdjur oavsett storlek växa från en enstaka cell och gå igenom en utvecklingsfas, när de är små. Så det enda en däggdjursart behöver göra för att krympa är att ställa in sin utveckling tidigare.

”Man stoppar utvecklingsprogrammet tidigare i stället för att försöka förlänga det”, säger Alistair Evans.

Mödosam undersökning

David Polly, som är paleontolog vid Indiana University i USA, säger att den nya undersökningen är en av de hittills mest omfattande studierna av utvecklingen av däggdjurs kroppsstorlek.

”Att mäta evolutionstakt med hjälp av fossil är en mödosam uppgift”, säger David Polly, som inte har medverkat i undersökningen. ”Så även om folk har undersökt utvecklingshastigheter, har det i regel varit för en ganska specifik grupp av djur.”

David Polly tillägger att de nya resultaten även ser ut att bekräfta vad många forskare misstänkte: utvecklingen av mycket stora kroppar kräver mycket längre tid än tidigare undersökningar har visat. Tidigare forskning har fokuserat på förändringar i kroppsstorlek hos enskilda arter över korta geologiska tidsperioder.

Alistair Evans och hans kollegor antar att deras resultat kanske även kan användas på andra djurgrupper, till exempel dinosaurier.

”Vi har faktiskt börjat titta närmare på dinosaurier, men problemet med dem är att man inte vet hur länge en dinosauries generation varade”, säger han.

Läs också

Kanske är du intresserad av...