5. december: Claus Nielsen – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Alumni > Julekalender 2017 > Julekalender 2015 > 5. december

5. december: Dyrerigets evolution – hvor kommer vi fra?

KU's Alumneforening har bedt forskere fra Københavns Universitet om at fortælle om deres aktuelle forskningsprojekter. Det er tilsammen blevet til de 24 låger i årets forskningsjulekalender, hvor du kan læse om alt fra House of Cards til gamle galakser.

I dagens låge fortæller professor emeritus Claus Nielsen fra Statens Naturhistoriske Museum om sin forskning i dyrerigets evolution.

Dyrerigets oprindelse

I mine syv år som emeritus har jeg mest arbejdet med oversigter over dyrerigets evolution, blandt andet gennem bogen ’Animal Evolution: Interrelationships of the Living Phyla, som nu er i 3die udgave (Oxford University Press, 2012).

Et af de emner, som har interesseret mig mest er dyrerigets oprindelse. Alle undersøgelser af anatomi og gener peger på, at dyrene – altså de flercellede dyr – er udviklet fra organismer, som har lignet de nulevende kraveflagellater (choanoflagellater).

Disse flagellater er op til 0,01 mm lange og fanger små næringspartikler fra vandet ved hjælp af en lang svingtråd (cilie), som driver en vandstrøm forbi og delvis igennem en ring af fine pseudopodier (mikrovilli).

Partiklerne optages i cellen og fordøjes (intracellulær fordøjelse). Jeg tænker mig, at en kugleformet koloni af sådanne celler etablerede tætte cellekontakter, som gjorde det muligt at udveksle optagne næringsstoffer. Dette muliggør en differentiering af cellerne, idet de ikke alle behøver at fange partikler.

Denne organisme, som skulle være stamfaderen til hele dyreriget, har jeg kaldt choanoblastaea, fordi den skulle have været blæreformet med kraveceller på ydersiden.

Havsvampe

En af de mest ’primitive’ dyregrupper er havsvampene, som består af en ’krop’ med indre kanaler med kraveceller. Jeg tænker mig, at den tidligste svampelignende organisme var en choanoblastaea, som havde sat sig fast med et lag af ikke-cilierede celler og med kraveceller på oversiden.

Hvis denne flade organisme rullede oversiden sammen til et rør, kunne de skrøbelige kraveceller få en mere beskyttet position, og vandstrømmen, som medfører næringspartiklerne, ville blive mere effektiv.

Denne organisme har i princippet været organiseret som voksen, nulevende havsvamp. Imidlertid må evolutionen have ført til, at svampene blev større og kunne investere mere blommemasse i æggene, så larverne ikke behøvede at fange partikler; de blev det man kalder lecithotrofe, altså de som ernærer sig af blommemasse. Kravecellerne blev afløst af celler med an anden type cilier, som er den samme som den, vi finder hos alle ’højere dyr’.

Vi stammer fra svampelarver

Imidlertid optager de højere dyr næringspartiklerne i en tarm, hvor partiklerne bliver nedbrudt, så molekylerne kan optages af tarmvæggens celler (extracellulær fordøjelse). En sådan tarmkanal tænkes udviklet fra en stor svampe larve, som dannede en indbugtning med et cellelag, som var så tæt, at det tillod den extracellulære fordøjelse. 

Endelig skulle en sådan larve blive kønsmoden, og det voksne ’svampestadium’ tabt, ved en hypotetisk evolutionær proces, som jeg har kaldt trunkering. En noget lignende evolutionær proces ses hos ribbegoplerne (’dræbergoplen’), som både har en lille livscyklus, hvor den lige klækkede juvenile er kønsmoden, og hvor kønsmodenhed optræder igen i den store voksne (den store livscyklus). Hvis den store livscyklus gik tabt, ville vi have et eksempel på trunkering.

Vi skulle således alle stamme fra en specialiserer svampelarve!

Disse ideer er selvfølgelig meget spekulative, men de har den fordel frem for tidligere ideer, at de ikke blot er baseret på strukturen, men også på funktionen af de forskellige stamformer.

Læs mere

Claus Nielsen blev i maj 2015 hædret med tildelingen af Linnémedaljen fra The Linnean Society of London.

Mød også

I morgen kan du i KU's forskningsjulekalender 2015 møde Mark Schram Christensen, der blandt andet fortæller om bevægelse, hjerne og bevidsthed.