Svenska forskare omkullkastar teorin om djurlivets utveckling

2018-01-19 15:03  

Det var inte en ökad syrehalt på jorden som satte fart på livets utveckling, utan förändringar i våra celler. Det är kärnan i en ny teori från forskare vid Lunds universitet om hur djurlivet utvecklades på jorden.

(Artikeln är uppdaterad)

– Jag säger i princip så här: vänta lite, vi har missförstått hela biologin, säger Emma Hammarlund som är geobiolog vid Lunds universitet.

Tillsammans med cancerforskaren Sven Påhlman har hon precis publicerat en artikel i tidskriften Nature Ecology & Evolution som ifrågasätter hela vår syn på hur djurlivet utvecklades. Utgångspunkten kan sammanfattas så här: komplexa djurarter har utvecklats trots, inte tack vare, den höga syrehalten på jorden.

– Cellerna blev utrustade för att klara högt syre, kan man säga. Lågt syre är det normala i den här teorin. Det klarar celler jättebra, men vi menar att det är mycket svårare att vara flercellig när det finns höga syrenivåer, säger Emma Hammarlund.

För att det djurliv som finns på jorden i dag ska finnas krävs visserligen syre. Men det är hjälpsamt först när organismerna har lyckats komma över den här första tröskeln, menar Emma Hammarlund.

– När du väl kan fixa att leva i en miljö med högt syre är syret nästan en förutsättning för att ha en dyr ämnesomsättning, säger hon.

Läs mer: T-rex hade faktiskt användning för sina pyttesmå armar

Den tidsperiod då komplext djurliv började uppstå med rask fart kallas för den kambriska explosionen. Den inleddes för ungefär 540 miljoner år sedan, och gick med geologiska termer rasande fort.

Varför vet man inte med säkerhet. Den ledande teorin bland forskare hittills handlar om att syrehalten i luften ökade, vilket gav flercelliga organismer en skjuts. En teori som inte har gått att bevisa.

– En anledning till att jag började tänka i de här banorna är att vi inte hittat några bevis för att syrehalten i luften steg under kambrium, säger Emma Hammarlund.

Hennes teori är att det inte handlar om någon ökad syrehalt på jorden, utan om evolutionära förändringar inuti djurs celler och vävnad. Utvecklingen av komplexa djurarter kan tillskrivas uppkomsten av ett protein, eller en "nyckel", som lärde cellerna att hantera syret.

All vävnad behöver förnya sina celler, men just den processen är känslig för höga nivåer av syre.

– Och den här nyckeln "lurar" cellen att tro att det är lågt syre i stället för att det är högt syre, säger Emma Hammarlund.

Läs mer: Chalmers-forskning ger oväntad inblick i solens framtid

Om din teori stämmer, hur viktig är då den här nyckeln för att komplext djurliv ska kunna utvecklas?

– Då är den helt avgörande.

Teorin började ta form för fyra år sedan. Emma Hammarlund ville undersöka hur encelliga organismer lyckas bli blev flercelliga och behövde ett sätt att i labbet studera övergången.

– Då kom jag på att tumörforskare ser det här hela tiden.

Valet föll på Sven Påhlman, forskare vid avdelningen för translationell cancer på Lunds universitet.

– Jag kände blodvittring redan när jag läste om hans forskning. Jag visste att jag ville diskutera det här med honom, säger Emma Hammarlund.

Så efter en rad samtal slog geobiologen sig ihop med tumörbiologen och de började undersöka hur tumörer går från encelliga till flercelliga.

– Vi ser att tumörer använder den här biologiska nyckeln för att kunna hålla sig med stamceller, även när syrehalten är högre. Men att nyckeln skulle vara viktig i frisk, vanlig vävnad är ännu inte väl studerat. Ett nytt spår framöver blir att undersöka hur vanliga fungerande kroppars vävnad använder just denna nyckel.

Något hon själv börjat med. Förhoppningen är att fler ska få upp ögonen för hennes arbete efter artikeln i Nature. Att hon ska kunna utöka sitt eget arbete, och att andra forskarlag ska börja undersöka samma ämne.

– Det jag gör nu är att mäta lågt syre och hanteringen av stamceller i olika djur och söka nya pengar för att kunna sätta igång ännu fler undersökningar om vad det här betyder för djuren och jordens historia, säger Emma Hammarlund.

Hon tror även att det skulle kunna vara intressant för forskare inom det medicinska fältet att följa upp hennes teori. Om celler nu frodas bäst i syrefattiga miljöer, kan det kanske hjälpa till vid läkningsprocesser.

På samma sätt kan hennes teori ge oss ett helt nytt perspektiv på hur djur fungerar.

– Som blåmusslor. Det är nästan syrefritt där inne när de är stängda. Vi beskriver det som en tolerans, att de är jätteduktiga på att klara lågt syre. Men i själva verket, om man tänker på vad vi presenterar i dag, är det en nödvändighet för musslor och ryggradslösa djur att ha faser i livet med lågt syre, annars kan de inte förnya sin vävnad, säger Emma Hammarlund.

Hur känns det nu när teorin till sist har publicerats?

– Det känns helt fantastiskt. Nu har vi satt ned foten, och då är det mycket lättare att gå vidare med tester av idén. Nu har vi något att ta avstamp i.

Simon Campanello

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt