Artikel från
crop 9735d1b76762e6722ada03da6d6fd174 Två ryggradsdjur tillsammans i havet, en valhaj och en människa. De liknar inte varandra, men delar de flesta av sina gener. Foto: TT/Simon Pierce
Publicerad 16 juli 2018 kl 14:56

Hälften av våra gener har funnits i 650 miljoner år

Över hälften av våra gener är flera hundra miljoner år gamla. Enligt en ny studie fanns de redan hos de allra första djuren som uppstod för cirka 650 miljoner år sedan.

Studien, som publiceras i Nature Communications, bygger på analyser av arvsmassan, dna, hos 62 arter, inklusive vår egen.

Forskarna, som är verksamma vid University of Essex och University of Oxford i Storbritannien, katalogiserade alla proteinkodande gener hos arterna, det vill säga alla gener som styr uppbyggnaden av våra kroppar, våra sinnen och vårt beteende.

Zoom

En flock starar lyfter mot himlen i skymningen. De rör sig synkroniserat som om de hade tränat tillsammans, en sidoeffekt av att de rör sig kollektivt enligt ett bestämt mönster, i sin tur en effekt av att fåglar och andra djur har ett centralt nervsystem. Foto: SCOTT HEPPELL


De valde medvetet arter från alla huvudgrupper i djurriket, från svampdjur, maneter och koraller till insekter, fåglar och däggdjur.

Antalet beskrivna djurarter är enormt stort, cirka 1,6 miljoner, men tar man en art från varje gren på släktträdet fångar man in nästan alla gener i riket.

På så vis har man lyckats rekonstruera arvsmassan hos det allra första djuret på jorden, allas vår anmoder.

Denna art levde med största sannolikhet under den prekambriska eran för 720 till 635 miljoner år sedan, under den geologiska perioden kryogenium. Vissa studier har antytt att den kan ha levt ännu tidigare, för cirka 760 miljoner år sedan.

Zoom

Kammaneterna är delvis självlysande. På bilden syns tydligt deras inre strukturer. De hör till de äldsta och mest primitiva av alla djur. Foto: Stefan Siebert


Hur arten såg ut är det ingen som vet, men den var med all säkerhet mycket liten och inte särskilt sofistíkerad i jämförelse med det som skulle komma långt senare. Kanske såg den ut som de nutida svampdjuren, eller kammaneterna.

Oavsett detta innebar dess uppkomst en revolution i livets historia på jorden. Djur är nämligen helt annorlunda än andra organismer på jorden. De har ett avancerat nervsystem – som med tiden skulle ge upphov till den första hjärnan – och kan till skillnad från växter röra sig fritt i miljön.

Forskarna fann att 13 034 gener i den mänskliga arvsmassan – cirka 55–60 procent av det totala antalet – fanns redan hos det första djuret. En majoritet av vårt dna är med andra ord urgammalt.

De flesta av dessa gener är dessutom betydligt äldre än det första djuret. De är gener som är gemensamma för en majoritet av livet på jorden. De finns hos växter, svampar, protozoer, bakterier. De har funnits med oss i miljarder år.

Zoom

Svampdjuren och korallerna hör till de allra äldsta grenarna på djurens släktträd. På bilden syns hjärnkoraller (Diploria labyrinthiformis) och ett tubliknande svampdjur (Aplysina cauliformes). Foto: Joseph Pawlik


Men en mycket stor andel, cirka 19 procent, av dem är unika för djuren. De uppkom först i samband med att det första djuret såg dagens ljus. De styr bland annat uppbyggnaden av hjärnan, av nervsystemet, av muskelvävnaderna – sådant som bara finns hos djur, men saknas hos andra organismer.

Att så många nya gener uppstod inom loppet av en geologisk sekund är högst ovanligt. Det var sannolikt en explosion av dna.

Vad som utlöste explosionen är okänt, men forskarna spekulerar i att orsaken var dramatiska förändringar av livsmiljön. Dessa kan ha triggat fler mutationer, genetiska förändringar, i arvsmassan.

Efter denna dramatiska revolution var grunden lagd. Sedan dess har många nya gener tillkommit, men i lugnare takt än under själva revolutionen.

Svampdjur och kammaneter följdes av vanliga maneter och koraller. Dessa följdes i sin tur av maskar, blötdjur, insekter, kräftdjur och ryggradsdjur – den sistnämnda gruppen är den vi själva tillhör.

Många nymodigheter har uppstått på den långa vägen. Ett exempel är hemoglobin, ett protein som finns i röda blodkroppar och svarar för transporten av syre i kroppen.

Zoom

Hur de allra äldsta djuren såg ut är okänt. Men de följdes vid ett något senare skede av mystiska havsdjur med ett egendomligt tvådimensionellt utseende. Fossil av ett av dessa djur, Dickinsonia, syns på bilden. Foto: Greg Retallack


Däggdjur, fiskar och andra ryggradsdjur använder identiska gener för att bygga proteinet. De fanns med andra ord hos ryggradsdjurens gemensamma anmoder (som levde för drygt 500 miljoner år sedan). Däremot saknas de helt hos andra, mer avlägset besläktade djur. De uppstod följaktligen hos de första ryggradsdjuren.

Slutsatsen blir att vårt genetiska maskineri är en blandning av dna, varav en del är extremt gammalt och härrör från livets första tid på jorden, en annan del som vi ärvt från det första djuret, och nyare delar som tillkommit sedan dess.


Zoom

Däggdjuren är inte särskilt artrika jämfört med andra djurgrupper, men de tenderar att dominera många ekosystem på jorden. På bilden en tiger i nationalparken Ranthambore i indien. Foto: Dean Fosdick