Makroskop: Hvordan finder evolution sted?

Mange ting foregår i helt andre hastigheder end vi er vant til. Noget af det allersværeste for os mennesker er at forstå ting, der finder sted på helt andre tidshorisonter end vores egen. Vi er vant til at tælle oplevelser i sekunder og minutter, men ikke i milli- eller nano-sekunder, og slet ikke i århundreder eller årtusinder.

Det er blandt andet dette, der gør det så svært for os at forstå hvordan evolution finder sted. Men heldigvis har den amerikanske biolog E.O. Wilson på bedste makroskopiske vis forsøgt af forklare nogle af de forskellige tidshorisonter, som naturen og evolutionen arbejder på, i sin bog Biophilia fra 1984.

Wilson beskriver fire forskellige tidshorisonter – biokemisk tid, organismisk tid, økologisk tid, og evolutionær tid – og giver konkrete eksempler på hver.

Biokemisk tid

For at forstå begivenheder på dette molekylære niveau må vi med andre ord tænke i tusindedele af sekunder eller mindre, som er kemiske reaktioners tidsenhed. Det er biokemisk tid. Her kan vi se cellernes bestanddele myldre omkring i deres faste baner som indbyggerne i en storby. Enzym-molekylerne forbinder sig med proteiner og spalter dem i to dele. En nervecelle aflades: Natrium-ionerne strømmer indefter, og spændingen langs membranen falder. Denne begivenhed varer flere tusindedele sekunder, og det elektriske signal, som er resultatet — spændingsfaldet — bevæger sig langs nerven med en hastighed på 10 meter i sekundet. Hvis vi forstørrer cellen uden at sætte tempoet i dens funktioner ned, finder processen sted så hurtigt, at vi ikke kan opfatte den. En elektrisk udladning på cellemembranen bevæger sig hurtigere gennem synsfeltet end en geværkugle.

Organismisk tid

Alle større organismer lever i organismisk tid, hvor de fleste væsentligste handlinger varer flere sekunder eller minutter. To personer taler sammen. Den ene siger: “Jeg er dybt bekymret.” I løbet af et millisekund — en tusinddel sekund — finder den komprimerede luft vej til den andens trommehinde og viderefører sin energi til tre små knogler, der omgående sender den videre til det indre øre, et organ af form som et sneglehus; her sættes en række følsomme celler i spiralen i svingninger på forskellige frekvenser, som aktiverer et tilsvarende antal nerveceller, der er forbundet med hørenerven; efterhånden som millisekunderne går, overføres de kodede elektriske signaler hastigt til lillehjernen, fortsætter ad fastlagte baner til midthjernen, til hørecentret i forhjernen og til sidst til sædet for bevidstheden i storhjernen — og den anden opfatter den sætning, som den ene netop har udtalt. En række koordinerede pulsbevægelser ændrer neuronernes mønster i hjernebarken og i det limbiske systems hukommelses- og følelsescentrer, hvilket frembringer ændringer i de stadigt foranderlige krydsforbindelser mellem ord og begreber, den anden tænker. Hjernen kombinerer informationer fra sin langtidshukommelse med nye oplysninger fra de aktive baner i korttidshukommelsen. I en proces, der varer endnu nogle tiendedele sekunder, stykkes de relevante elementer sammen til et billede, der derpå vurderes af de emotive baner, som billedet aktiverer. De integrerede talecentre i pandelappen — Brocas og Wernickes områder — er fuldt aktiverede, der udsendes signaler gennem synapserne i det motoriske center til tungen, læberne og strubehovedet, og den anden svarer: “Vi må afvente begivenhedernes gang.” Der er gået fire sekunder.

Økologisk tid

Vi skruer tempoet yderligere i vejret. Minutter og timer forløber på sekunder. De to talende forsvinder ud af billedet i komiske, rykvise bevægelser. Tempoet stiger yderligere. Dag og nat afløser hinanden i hurtig rækkefølge. Når de veksler så hurtigt, at billedet begynder at flimre, dvs. når der finder 10 eller flere skift sted på et sekund, flyder lys og mørke sammen, sådan at landskabet ligger badet i et vedvarende, men dæmpet lys. Dette er økologisk tid. Det er ikke længere muligt at skelne enkelte mennesker eller organismer fra hinanden, men nogle få træer blomstrer op et kort øjeblik og bliver større og større, inden de atter forsvinder. Vi ser nu de økosystemer, som dannes af kombinationerne af forskellige arter. En sø er omgivet af lærketræer, fyldes op med vandplanter og forvandles til en mose. I klitterne ude ved stranden vokser der først marehalm, derefter klitroser, senere fyrretræer og til sidst løvskov. I økologisk tid er biokemiske begivenheder så komprimerede, at vi slet ikke kan forestille os dem. Organismer er kun dele af en helhed, som må beskrives ud fra matematiske lovmæssigheder for fødsel og død, konkurrence og forsvinden.

Evolutionær tid

Over en periode på tusinde år, som er den tilnærmelsesvise tærskelværdi i evolutionær tid, mister individet det meste af sin relevans som biologisk enhed betragtet. Enkelte mennesker er udslettet som individer betragtet, men bevaret for altid som DNA. De har givet halvdelen af deres gener i arv til hver af deres børn, en fjerdedel af dem til deres børnebørn, en ottendedel til deres oldebørn. En familie deler sig i stadig flere linjer og kommer med tiden til at omfatte et bredt udsnit af befolkningen. Raceskel udviskes og bliver efterhånden meningsløse. I løbet af en periode på tusinde år kan en population endog dele sig i helt nye arter — selv om dette ikke er sket for den menneskelige linje, siden Homo Sapiens dukkede op for en halv million år siden.

Lyder det kompliceret? Det er det også! Men hvis du er nysgerrig efter at lære mere om, hvordan alt dette hænger sammen, så har Hank Green lavet et lille crash course i økologi på Youtube. Første afsnit er her: