Slektskapstrær
Å tolke slektskapstrær
Figuren viser et slektskapstre for noen menneskeaper. Ytterst på hver grein står navnet til en nålevende art. Når vi følger greina til mennesket og greina til sjimpansen bakover i tid, kommer vi til et punkt der greinene møtes.
Dette forgreiningspunktet representerer arten som var den siste stamfaren til både sjimpanse og menneske. Forgreininga symboliserer at denne arten der gjennomgikk en artsdannelse. De to nye artene utviklet seg deretter i hver sin retning. Over tid ga de opphav til de nålevende artene menneske og sjimpanse.
Følger vi greina til sjimpansen og greina til gorillaen, må vi gå enda lenger tilbake i tid for å finne en felles stamfar. Det betyr at sjimpansen er i nærmere slekt med mennesket, enn den er med gorillaen.
Det er altså forgreiningsmønsteret, ikke avstanden mellom navnene i figuren, som viser slektskapet. Artene ytterst på greinene er nålevende arter, og ingen av dem er stamfar til de andre.
Andre navn for slektskapstrær er fylogenetiske trær eller evolusjonære trær. Slektskapstrær kan også vise slektskap mellom grupper av arter, som familier, klasser eller riker.
Samme slektskap kan framstilles på mange måter
Hvis vi roterer et forgreiningspunkt 180 grader, vil plasseringen av de nålevende artene i figuren endres, men slektskapet mellom artene er det samme. Det finnes altså flere måter å framstille det samme slektskapet på.
Å bygge slektskapstrær
Men hvordan vet vi egentlig hvordan artene skal koples sammen i et slikt tre?
Et slektskapstre er en hypotese om slektskapet mellom arter. Slektskapstrær var tidligere basert på likheter og forskjeller i bygningstrekk mellom artene. I dag bygges slektskapstrær i hovedsak basert på genetiske sammenlikninger mellom artene.
Se for deg at to arter har skilt lag, og at det oppstår en mutasjon hos et individ av den ene arten. Over tid kan mutasjonen spres ved naturlig seleksjon eller genetisk drift til alle individene av arten. Da har evolusjon ført til en ny genetisk forskjell mellom artene.
Jo lengre tid det har gått siden to arter skilte lag, desto flere slike forskjeller vil det være.
Her ser du hvordan et slektskapstre kan bygges på bakgrunn av forskjeller i DNA:
Valg av DNA-områder til slektskapsanalyser
Mutasjoner kan oppstå i kodende eller ikke-kodende DNA. Kodende områder endrer seg relativt sakte sammenliknet med ikke-kodende områder. Dette skyldes at de fleste av mutasjonene i de kodende områdene har negative konsekvenser for individet, dermed blir de "luket vekk" av naturlig seleksjon.
Ikke-kodende områder kan endre seg så raskt at de er forskjellige mellom individer av samme art. Dette er også tilfellet hos oss mennesker. Slike områder kan derfor brukes til identifikasjon av individer, for eksempel i kriminalsaker.
Når vi skal sammenlikne slektskap mellom arter, må vi bruke områder av DNA som viser variasjon mellom arter, men ikke innenfor samme art.
DNA fungerer som en molekylær klokke
En molekylær klokke er et molekyl som brukes til å tidfeste hendelser i evolusjonen.
DNA kan brukes som en molekylær klokke. Prinsippet bygger på at enkelte deler av DNA-et endres i et tilnærmet jevnt tempo. Dette betyr at antallet forskjeller i DNA mellom to arter kan brukes til å anslå hvor lang tid det er siden deres siste felles stamfar levde.
For at vi skal kunne bruke klokka, må vi først kalibrere den. Da må vi bestemme hvor raskt det aktuelle DNA-området endrer seg. I mange tilfeller finnes det fossiler med kjent alder som kan hjelpe oss med det.
Et enkelt eksempel kan vise hvordan dette fungerer: Tenk deg at et fossil av en felles stamfar har blitt aldersbestemt til fem millioner år gjennom andre dateringsmetoder. To arter som stammer fra denne stamfaren, har ti forskjeller i DNA-området som brukes som klokke. Dette betyr at klokka går med en gjennomsnittlig hastighet på to endringer per million år. Dersom to andre arter har 14 forskjeller i det samme området, kan vi anslå at det er sju millioner år siden de skilte lag.
Molekylære klokker gjør det altså mulig å knytte forgreiningspunktene i et slektskapstre til bestemte tidspunkter i jordas historie.